Kimia

ANTOINE HENRI BECQUEREL 1852-1908

2008-04-07T13:22:00.000-07:00

Penemu radio aktivitas Antoine Henri Becquerel ini lahir di Paris tahun 1852. Pendidikannya baik, dapat gelar doktor tahun 1888. Tahun 1892 dia jadi gurubesar fisika praktis di Musium Sejarah Alam (Musee d' Histoire Naturelle) di Paris. Menarik untuk dicatat, baik kakek maupun bapaknya bukan saja sama-sama ahli fisika tetapi juga pernah menempati kedudukan yang sama. Anehnya, anaknya pun begitu. Di tahun 1895 Becquerel jadi gurubesar fisika di perguruan tinggi politeknik. (Ecole Polytechnique) di Paris. Di sinilah pada tahun 1896 dia membuat penemuan besar yang membuat namanya kesohor.

Tahun sebelumnya Wilhelm Rontgen menemukan sinar X, satu penemuan yang menggemparkan masyarakat ilmiah. Rontgen memprodusir sinar X dengan menggunakan tabung katoda sinar, Becquerel berpikir apakah sinar X tidak bisa diprodusir dengan kegiatan sinar matahari biasa di atas substansi non-metal. Becquerel memiliki di laboratoriumnya beberapa kristal "Potasium uranium sulfate" --satu campuran yang dia tahu non-metalik-- dan dia memutuskan melakukan percobaan dengan itu: pertama, dia menempelkan beberapa kertas hitam tebal di sekeliling lembaran fotografis untuk meyakinkan tidak ada cahaya yang bisa tampak dapat mencapai lembaran itu. Lantas dia letakkan kristal non-metalik di atas lembaran yang tertutup itu dan menyodorkannya ke bawah sinar matahari. Cukup meyakinkan tatkala kemudian dapat menemukan film fotografis, satu bayangan kristal muncul di atasnya.

Mulanya Becquerel yakin bahwa dia sudah berhasil menemukan sumber sinar X baru. Kemudian, secara kebetulan, dia menemukan bahwa campuran uranium akan memasukkan radiasi meskipun tidak disodorkan kepada cahaya yang terbuka. Memang ada hari-hari di mana buat Becquerel masih samar-samar dan bimbang mengulangi percobaannya sebagaimana mestinya. Karena itu dia letakkan barang-barangnya --kristal dan lembaran fotografis yang terbungkus rapi dan hati-hati-- jauh-jauh di lacinya, tanpa terlebih dulu menampakkan kristalnya di bawah cahaya matahari. Beberapa hari kemudian tak urung dia memutuskan mencuci lembaran fotografis yang tak terpakai itu. Dia terkejut, lembaran itu menampakkan bayangan kristal!

Jelaslah apa yang terjadi bukanlah non-metal biasa. Dengan bijak Becquerel memutuskan mengurungkan proyek aslinya dan menggantinya dengan penyelidikan fenomena yang aneh yang dialaminya. Segera dia mengetahui bahwa radiasi akan diteruskan oleh tiap campuran kimiawi uranium bukanlah sinar X. (Untuk sementara disebut sinar Becquerel). Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa meskipun uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung samasekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radio aktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.

Tahun 1896 Becquerel menerbitkan beberapa kertas kerja ilmiah tentang fenomena yang diketemukannya. Diantara para ilmuwan yang membaca kertas kerja menjadi tertarik dan kemudian yang melakukan penyelidikan tambahan adalah Marie Curie. Dia segera mengetahui bahwa unsur "thorium" juga mengandung radioaktif. Bekerja sama dengan suaminya, Pierre, dia juga menemukan dua hal yang dulunya tidak dikenal, yaitu "polonium" dan "radium", keduanya mengandung radioaktif. (Kebetulan Marie Curie-lah yang pertama kali menggunakan istilah "radio aktivitas" untuk menjelaskan fenomena itu).

Ilmuwan lain, termasuk Ernest Rutherford dan Frederick Soddy, juga melakukan penyelidikan fenomena ini, dan dalam tempo singkat mengetahui bahwa sinar Becquerel mengandung tiga jenis radiasi. Para ilmuwan menamakannya "sinar alpa", "sinar beta" dan "sinar gamma" dan mulai mempelajari ihwal ketiga sinar itu.

Aspek yang paling menarik dari sinar-sinar ini adalah energi yang terkandungnya. Substansi radioaktif jelas meneruskan energi dalam jumlah besar dan tampaknya tak ada kemungkinan lain daripada kesemuanya datang dari bagian dalam atom. Ini teramatlah menariknya, karena sebelum penemuan radioaktif tak pernah sebiji sawi pun ada anggapan bahwa atom bisa mengandung begitu besar energi.

Tahun 1903 Becquerel dapat Hadiah Nobel untuk fisika bersama-sama Pierre dan Marie Curie. Dia meninggal tahun 1908 di kota Le Croisic, Perancis.

Radioaktif itu punya arti penting karena beberapa sebab. Pertama, punya pelbagai kegunaan langsung, misalnya untuk pengobatan kanker. Kedua, punya manfaat besar buat penyelidikan ilmiah. Radioaktif menolong kita peroleh keterangan tentang struktur nuklir; petunjuk radioaktif digunakan dalam penyelidikan biokimia; pencarian keterangan waktu radioaktif suatu alat penting dalam penyelidikan geologi dan arkeologi. Tetapi makna terbesarnya karena tersingkapnya kenyataan bahwa sejumlah besar energi "tersimpan" dalam atom. Dalam tempo lima puluh tahun sejak penemuan Becquerel, ditemukan teknik untuk melepas jumlah besar energi atom dalam saat singkat. (Bom yang dijatuhkan di Hiroshima terdiri dari uranium). Reaktor nuklir, tentu saja, menyajikan cara pelepasan energi atom secara lebih terawasi dan lebih perlahan.

Di mana letak kedudukan Becquerel dalam daftar seratus tokoh ini? Tentu saja tidak beralasan menganggap kesemua perkembangan nuklir itu merupakan jasa Becquerel seorang. Sebab, banyak pula orang lain terlibat dalam pengembangan ini. Kendati begitu, penemuan radioaktif Becquerel merupakan salah satu penemuan embryo dalam ilmu pengetahuan. Kenyataan menunjukkan, ada persamaan antara Becquerel dan Leeuwenhoek. Seperti halnya Leeuwenhoek menemukan kehidupan mikroskopis dalam satu titik air, begitu pula Becquerel menemukan dunia baru tak terduga dalam atom. Keduanya menemukannya secara tak sengaja. Namun, hal itu tak akan terjadi kalau saja mereka tidak melakukan penyelidikan serius.

Betapa pun ada persamaan antara kedua orang itu, rasanya jelas Becquerel harus ditempatkan di bawah Leeuwenhoek. Baksil dan pengetahuan kita mengenainya punya peranan yang lebih besar dalam kehidupan manusia ketimbang radioaktif dan tenaga atom.

Di lain pihak, saya pikir Becquerel punya arti lebih penting dibanding orang-orang lain (seperti Enrico Fermi) yang lebih langsung terlibat dalam pembikinan bom atom. Sebelum tahun 1895 tak ada pandangan teoritis yang menunjukkan bahwa fenomena radioaktif merupakan hal yang ada. Sekali kunci penemuan diketahui, penemuan berikutnya di bidang itu sedikit banyak tak bisa dicegah lagi.

ORVILLE WRIGHT 1871-1948 & WILBUR WRIGHT 1867-1912

2008-04-07T13:16:00.000-07:00

Lantaran hasil karya kedua bersaudara ini saling berkaitan satu sama lain, mereka tercantum berbarengan dalam daftar urutan buku ini dan ihwal keduanya pun akan dipaparkan dalam satu nafas. Wilbur Wright lahir tahun 1867 di kota Millville, Indiana. Orville Wright --adiknya-- lahir tahun 1871 di kota Dayton, Ohio. Kedua anak laki ini duduk di perguruan tinggi tetapi tak satu pun peroleh ijazah.

Keduanya punya bakat di bidang mekanika dan keduanya tertarik dengan masalah menerbangkan manusia ke udara. Di tahun 1892 mereka membuka toko, menjual, membetulkan, dan membikin sepeda. Usaha ini mendatangkan dana untuk melanjutkan niatnya: penyelidikan sektor aeronautik. Kakak-beradik ini asyik menekuni karya-karya peminat aeronautik lain seperti: Otto Lilienthal, Octave Chanute dan Samuel P. Langley. Di tahun 1899 mereka mulai bekerja ke arah penerbangan sendiri. Pada bulan Desember 1903, sesudah kerja keras selama empat tahun lebih sedikit, hasil usahanya berhasil dengan gemilang.

Orang mungkin heran kepada Wright bersaudara mampu menciptakan prestasi yang gagal dilakukan orang-orang lain. Ada beberapa sebab yang membuat mereka berhasil. Pertama, dua kepala tentu lebih efektif dari satu kepala. Wright bersaudara senantiasa bekerja sama dan tunjang-menunjang dengan amat serasi dan sempurna. Kedua, mereka dengan cekatan mengambil keputusan bahwa mereka pertama mempelajari bagaimana cara terbang sebelum mencoba membikin pesawat. Sepintas lalu hal ini rasanya bertentangan menurut ukuran umum: bagaimana bisa belajar terbang jika belum ada pesawat terbang? Jawabnya adalah, Wright bersaudara belajar terbang dengan menggunakan pesawat peluncur. Mula-mula mereka mengamati cara kerja layang-layang, kemudian peluncur. Tahun berikutnya mereka membawa pesawat peluncur ukuran besar ke Kitty Hawk, di Carolina Utara, cukup untuk ditumpangi dan dapat mengangkat seorang manusia. Pesawat ini dicoba. Tampaknya hasilnya tidak terlalu menggembirakan. Mereka bikin dan coba pesawat peluncur lengkap di tahun 1901 dan disusul dengan pembikinan tahun 1902. Pesawat peluncur ketiga ini merupakan gabungan dari pelbagai penemuan-penemuan penting mereka. Beberapa paten dasar, digunakan tahun 1903, berkaitan dengan pesawat peluncur itu ketimbang pesawat terbang pertama mereka. Mengenai pesawat peluncur ketiga itu mereka telah lebih dari seribu kali mengangkasa dengan berhasil. Kedua bersaudara Wright telah merupakan pilot pesawat peluncur terbaik dan paling berpengalaman di dunia sebelum mereka mulai membikin pesawat udara bermesin.

Pengalaman mengudara dengan pesawat peluncur merupakan inti sukses ketiga mereka yang amat penting. Banyak orang yang sebelumnya sudah pernah mencoba membikin pesawat punya kekhawatiran utama bagaimana hasil ciptaannya tinggal landas. Wright bersaudara dengan tepat menyadari bahwa masalah pokok adalah bagaimana mengawasi pesawat sesudah berada di udara. Karena itu, sebagian besar waktu dan perhatian mereka tumpahkan pada soal bagaimana mencapai kestabilan pesawat ketika sudah terbang. Mereka berhasil menciptakan tiga jenis alat pokok untuk mengawasi pesawat, dan inilah yang membuat mereka berhasil dalam peragaan.

Wright bersaudara juga memberi sumbangan penting dalam hal perancangan sayap. Mereka sadar, data-data sebelumnya yang sudah disiarkan, tidak bisa dijadikan pegangan. Karena itu mereka menciptakan sendiri lorong-lorong angin dan dicoba terhadap lebih dari dua ribu macam bentuk permukaan sayap. Inti utama dari percobaan ini adalah, kedua bersaudara itu mampu membikin bagan sendiri, memaparkan tentang tekanan udara terhadap sayap tergantung pada bentuk sayap itu. Keterangan ini kemudian digunakan dalam tiap pembuatan sayap pesawat terbang.

Disamping semua hasil penemuan mereka, kedua bersaudara Wright ini tak bakal bisa sukses berhasil bilamana mereka tidak tampil pada saat yang tepat dalam sejarah. Percobaan penggunaan penerbangan dengan mesin pada paruh pertama abad ke-19 jelas cenderung ke arah gagal. Mesin uap jelas terlampau berat untuk penggunaan penerbangan. Pada saat kedua bersaudara Wright muncul, mesin pemroses pembakaran sudah diketemukan orang. Tetapi, mesin ini hanya untuk pemakaian secara umum, terlalu berat untuk digunakan dalam penerbangan pesawat. Ketika tak ada satu pabrik pun yang sanggup merancang mesin yang cukup ringan, kedua bersaudara Wright (dengan bantuan seorang ahli mesin) merancang sendiri. Ini menunjukkan kegeniusan mereka karena walaupun dalam tempo relatif singkat toh mereka mampu merancang mesin yang lebih unggul dari hampir semua bikinan pabrik lain. Tambahan pula, Wright bersaudara merancang sendiri baling-baling. Salah satu yang mereka pergunakan di tahun 1903, 66% berhasil.

Penerbangan pertama dilakukan tanggal 17 Desember tahun 1903 di Kill Devil Hill dekat Kitty Hawk, Carolina Utara. Masing-masing kedua bersaudara itu melakukan dua penerbangan pada hari itu. Penerbangan pertama, yang dilakukan Orville Wright berlangsung 12 detik dan mencapai jarak 120 kaki. Penerbangan terakhir, yang dilakukan Wilbur Wright, berlangsung 59 detik dan mencapai ketinggian 852 kaki. Pesawatnya yang mereka namakan Flyer I (kini terkenal dengan julukan Kitty Hawk) memakan ongkos pembuatan kurang dari 1000 dolar. Pesawat itu punya sayap sepanjang 40 kaki dan bobot sekitar 750 pon, berkekuatan mesin 12 tenaga kuda dengan berat cuma 170 pon. Pesawat asli itu kini tersimpan rapi di Museum Udara dan Ruang Angkasa Washington D.C.

Kendati ada lima saksi mata tatkala penerbangan pertama, relatif sedikit sekali diberitakan oleh koran-koran pada terbitan keesokan harinya (dan itu pun umumnya kurang cermat). Surat kabar kotanya sendiri di Dayton Ohio samasekali menganggap sepi usaha ini. Baru lima tahun sesudah itu dunia umum sadar bahwa penerbangan manusia betul-betul sudah bisa terlaksana.

Setelah penerbangan mereka di Kitty Hawk, Wright bersaudara kembali ke kota asalnya di Dayton. Di sana mereka merancang dan membikin pesawat kedua, Flyer II. Dengan pesawat yang kedua ini mereka melakukan 105 kali penerbangan di tahun 1904 tanpa menarik perhatian umum samasekali. Pesawat Flyer III yang sudah disempurnakan dan lebih praktis dibikin tahun 1905. Meski mereka banyak kali mengudara di dekat kota Dayton, banyak orang tetap tidak percaya bahwa yang namanya pesawat terbang sudah lahir di dunia. Di tahun 1906 --misalnya-- koran The Herald Tribune edisi Paris menurunkan tulisan berjudul Flyer or Liars? (Penerbangan atau pengibulan?).

Di tahun 1908 akhirnya mereka menyapu bersih semua kebimbangan dan ketidakpercayaan umum. Wilbur Wright menerbangkan pesawatnya ke Perancis, bikin demonstrasi akrobatik di udara dan mengorganisir perusahaan untuk memasarkan hasil ciptaannya. Sementara itu, di Amerika Serikat, Orville Wright menyuguhkan pertunjukan serupa. Malangnya, pada tanggal 17 September 1908 pesawatnya jatuh terhempas. Inilah satu-satunya kecelakaan yang pernah dialami oleh mereka berdua. Seorang penumpang tewas, Orville patah kaki dan dua tulang iganya tetapi segera dapat sembuh. Keberhasilan penerbangannya menggugah pemerintah Amerika Serikat menandatangani kontrak untuk membuat pesawat-pesawat buat Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dan di tahun 1909 dengan anggaran belanja pemerintah ada pesanan seharga $30.000 buat keperluan Angkatan Udara.

Pernah ada sengketa hukum menyangkut hak paten antara Wright bersaudara dengan saingan-saingannya, tetapi di tahun 1914 tuntutan mereka itu ditolak pengadilan. Apa hendak dikata, di tahun 1912 Wilbur Wright terserang tipus dan meninggal dunia pada umur empat puluh lima tahun. Orville Wright yang pada tahun 1915 menjual saham-sahamnya ke suatu perusahaan, hidup sampai tahun 1948. Tak seorang pun dari dua bersaudara itu pernah kawin.

Kendati banyak penyelidikan di bidang ini yang mendahuluinya, tak syak lagi Wright bersaudaralah yang bisa dianggap sebagai cikal bakal penemuan pesawat terbang. Dalam hal penentuan urutan dalam daftar buku ini, yang jadi pegangan utama adalah terciptanya pesawat terbang punya arti kurang penting ketimbang penemuan mesin cetak ataupun tenaga uap yang keduanya telah membikin perombakan revolusioner peri kehidupan manusia. Namun, tak bisa dibantah penemuan pesawat terbang merupakan fenomena sejarah yang penting, baik dalam hal penggunaan untuk tujuan-tujuan damai maupun perang. Hanya dalam tempo puluhan tahun sesudah itu, pesawat terbang telah membikin dunia kita ini begitu ciut bahkan ruang angkasa pun rasanya bisa disentuh jari. Dan lebih jauh dari itu, penemuan pesawat terbang bermuatan manusia merupakan pemula dan pembuka jalan bagi penerbangan di angkasa luar.

Berabad lamanya terbang itu sudah menjadi impian manusia. Mereka kepingin melayang di langit dengan permadani terbang seperti dalam dongeng-dongeng Seribu Satu Malam, impian yang berada jauh dalam jangkauan. Si genius Wright bersaudaralah yang telah mewujudkan mimpi itu jadi kenyataan, betul-betul terbang dengan pesawat dan bukannya bersila di atas permadani dongeng sambil mengisap "hoga" yang tiga hasta panjangnya.

AMES CLERK MAXWELL 1831-1879

2008-04-07T13:12:00.000-07:00

Fisikawan Inggris kesohor James Clerk Maxwell ini terkenal melalui formulasi empat pernyataan yang menjelaskan hukum dasar listrik dan magnit.

Kedua bidang ini sebelum Maxwell sudah diselidiki lama sekali dan sudah sama diketahui ada kaitan antar keduanya. Namun, walau pelbagai hukum listrik dan kemagnitan sudah diketemukan dan mengandung kebenaran dalam beberapa segi, sebelum Maxwell, tak ada satu pun dari hukum-hukum itu yang merupakan satu teori terpadu. Dalam dia punya empat perangkat hukum yang dirumuskan secara ringkas (tetapi punya bobot tinggi), Maxwell berhasil menjabarkan secara tepat perilaku dan saling hubungan antara medan listrik dan magnit. Dengan begitu dia mengubah sejumlah besar fenomena menjadi satu teori tunggal yang dapat dijadikan pegangan. Pendapat Maxwell telah jadi anutan pada abad sebelumnya secara luas baik di sektor teori maupun dalam praktek ilmu pengetahuan.

Nilai terpenting dari, pendapat Maxwell yang baru itu adalah: banyak persamaan umum yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnit yang sudah ada sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar. Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.

Jadi, pendapat Maxwell bukan semata merupakan hukum dasar dari kelistrikan dan kemagnitan, tetapi juga sekaligus merupakan hukum dasar optik. Sesungguhnya, semua hukum terdahulu yang dikenal sebagai hukum optik dapat dikaitkan dengan pendapatnya, juga banyak fakta dan hubungan dengan hal-hal yang dulunya tidak terungkapkan.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

Meski kemasyhuran Maxwell yang paling menonjol terletak pada sumbangan pikirannya yang dahsyat di bidang elektromagnetik dan optik, dia juga memberi sumbangan penting bagi dunia ilmu pengetahuan di segi lain termasuk teori-teori astronomi dan termodinamika (penyelidikan ihwal panas). Salah satu minat khususnya adalah teori kinetik tentang gas. Maxwell menyadari bahwa tidak semua molekul gas bergerak pada kecepatan sama. Sebagian lebih lambat, sebagian lebih cepat, dan sebagian lagi dengan kecepatan yang luar biasa. Maxwell mencoba rumus khusus menunjukkan bagian terkecil molekul bergerak (dalam suhu tertentu) pada kecepatan yang tertentu pula. Rumus ini disebut "penyebaran Maxwell," merupakan rumus yang paling luas terpakai dalam rumus-rumus ilmiah, dan mengandung makna dan manfaat penting pada tiap cabang fisika.

Maxwell dilahirkan di Edinburgh, Skotlandia, tahun 1831. Dia teramatlah dini berkembang: pada usia lima belas tahun dia sudah mampu mempersembahkan sebuah kertas kerja ilmiah kepada "Edinburgh Royal Society." Dia masuk Universitas Edinburgh dan tamat Universitas Cambridge. Kawin, tetapi tak beranak. Maxwell umumnya dianggap teoritikus terbesar di bidang fisika dalam seluruh masa antara Newton dan Einstein. Kariernya yang cemerlang berakhir terlampau cepat karena dia meninggal dunia tahun 1879 akibat serangan kanker, tak berapa lama sehabis merayakan ulang tahunnya yang ke-48.

NRICO FERMI 1901-1954

2008-04-07T13:05:00.000-07:00

Dia lulus dengan cemerlang dan terima gelar Ph.D. dalam bidang fisika dari Universitas Pisa sebelum umurnya mencapai dua puluh satu tahun. Dia itu, Enrico Fermi, perancang reaktor atom pertama yang lahir tahun 1901 di Roma, Itali. Menjelang usia dua puluh enam tahun dia sudah jadi profesor penuh di Universitas Roma. Dan sementara itu dia sudah menerbitkan kertas kerja utamanya, salah satunya berkaitan dengan cabang fisika yang sulit serta mendalam yang disebut "statistik kuantum." Dalam kertas kerja itu, Fermi mengembangkan teori statistik yang digunakan untuk melukiskan tingkah laku penyatuan partikel dalam jumlah besar yang terpisah-pisah, jenis yang kini dihubungkan sebagai "fermions." Karena elektron, proton dan neutron --tiga "gugus bangunan" yang terdiri dari benda biasa-- kesemuanya "fermion." Teori Fermi punya makna yang sangat penting buat ilmu pengetahuan. Statemennya ini membuka kemungkinan kita punya pengertian lebih baik tentang bagian pokok inti atom, tentang tingkah laku penurunan mutu suatu benda (seperti terjadi pada bagian dalam sejenis bintang-bintang tertentu), dan tentang unsur-unsur yang terkandung dari sifat-sifat logam. Ini jelas merupakan topik masalah yang punya banyak guna.

Tahun 1933 Fermi merumuskan teori tentang "kemerosotan beta" (sejenis radioaktivitas) yang mengaitkan perbincangan kuantitatif pertama kali tentang "neutrino dan interaksi lemah," dua topik penting dalam dunia fisika masa kini. Penyelidikan macam itu, kendati tidak gampang dipahami awam, menempatkan Fermi selaku salah seorang ahli fisika terkemuka di dunia. Tetapi, hasil karya Fermi paling penting belumlah muncul.

Tahun 1932, seorang ahli fisika Inggris, James Chadwick, telah berhasil menemukan partikel subatomis yang namanya: neutron. Mulai dari tahun 1934, Fermi meneruskan dengan cara mengirimkan arus partikel berkecepatan tinggi terhadap atom dengan neutron. Percobaan-percobaannya menunjukkan bahwa banyak jenis atom sanggup menyerap neutron, dan dalam banyak hal atom-atom yang dihasilkan dari pengubahan nuklir macam ini mengandung radioaktif.

Orang sudah selayaknya mengharapkan bahwa akan lebih mudahlah buat neutron merembes ke dalam bagian utama atom apabila neutron bergerak dengan kecepatan tinggi sekali. Tetapi, percobaan Fermi menunjukkan kebalikan dari itu. Yaitu, bilamana neutron yang cepat dipelankan dulu dengan cara membuat ia lewat melalui "paraffin" atau air, dia dapat lebih siap diserap oleh atom. Penemuan ini sangat penting dalam penggunaan di bidang pembangunan reaktor nuklir. Bahan yang digunakan dalam reaktor untuk membikin pelan gerak neutron-neutron dikenal dalam sebutan "moderator."

Tahun 1938, penyelidikan penting Fermi tentang penyerapan neutron membuat ia peroleh Hadiah Nobel dalam bidang fisika. Tetapi, berbarengan dengan itu dia mengalami kesulitan di Itali. Pertama, istri Fermi berdarah Yahudi sedangkan pemerintahan Fasis di Itali mengeluarkan sejumlah undang-undang yang bernada anti Yahudi. Kedua, Fermi seorang berfaham gigih anti fasis, suatu sikap yang amat berbahaya pada saat Itali di bawah diktator Mussolini. Bulan Desember tahun 1938, tatkala dia pergi ke Strockholm untuk terima Hadiah Nobel, dia tidak kembali lagi ke Itali, tetapi pergi ke New York. Karuan saja, Universitas Colombia melompat-lompat kegirangan dapat tenaga ahli salah seorang ilmuwan yang terbesar di dunia. Tak pikir panjang, Fermi segera disediakan kedudukan. Fermi jadi warganegara Amerika Serikat tahun 1944.

Di awal tahun 1939, dilaporkan oleh Lise Meitner, Otto Hahn, dan Fritz Strassmann bahwa penyerapan neutron-neutron kadangkala menyebabkan atom-atom uranium jadi terpisah-pisah. Ketika kabar laporan ini pecah, Fermi (begitu juga beberapa ahli fisika terkemuka) segera menyadari bahwa terpisah-pisahnya atom uranium dapat melepaskan cukup neutron untuk memulai reaksi berantai. Lebih jauh dari itu, Fermi (juga bersama ahli fisika lainnya) segera melihat dan membayangkan potensi kemiliteran yang bisa dihasilkan oleh reaksi berantai ini. Menjelang bulan Maret tahun 1939, Fermi telah menghubungi Angkatan Laut Amerika Serikat dan mencoba menarik perhatian mereka dalam hal pembikinan senjata atom. Tetapi, baru beberapa bulan kemudian, sesudah Albert Einstein menulis sepucuk surat mengenai soal itu kepada Presiden Roosevelt, barulah pemerintah Amerika Serikat menaruh perhatian terhadap tenaga atom.

Begitu pemerintah Amerika Serikat tertarik, tugas para ilmuwan yang paling utama adalah membangun sebuah prototip alat untuk mengawasi pelepasan tenaga atom untuk melihat apakah reaksi berantai yang bisa bertahan sendiri betul-betul bisa dipertanggungjawabkan. Berhubung Enrico Fermi seorang ilmuwan yang berbobot dan berwenang dalam hal ihwal neutron, dan karena dia sudah menggabungkan baik bakat teori maupun praktek percobaan-percobaannya, dia ditunjuk jadi kepala grup untuk mencoba membangun reaktor atom pertama di dunia. Pertama dia bekerja di Universitas Colombia, kemudian di Universitas Chicago. Di Chicago inilah, tanggal 2 Desember 1942, reaktor nuklir itu selesai dirancang dan dibangun dengan berhasil di bawah pengawasan Fermi. Ini betul-betul suatu babak mula dari jaman atom, karena untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia orang berhasil membuat reaksi berantai nuklir. Percobaan yang berhasil ini segera dikirim ke timur dengan kata-kata bertuah tetapi mengandung citra gaib, "Navigator Itali sudah menginjakkan kaki di dunia baru." Sesudah peristiwa berhasilnya percobaan ini, diputuskan untuk bergegas diteruskan secepat-cepatnya lewat yang disebut "Proyek Manhattan." Fermi meneruskan memegang peranan menentukan di proyek itu selaku penasehat ahli yang menonjol.

Sesudah perang, Fermi jadi mahaguru di Universitas Chicago. Dia meninggal dunia tahun 1954, Fermi kawin dan beranak dua. Elemen kimia nomor 100, "fermium," dijuluki atas namanya sebagai tanda penghormatan.

Fermi merupakan orang penting ditilik dari pelbagai sebab dan jurusan. Pertama, tak syak lagi dialah ilmuwan terbesar di abad ke-20 dan satu dari segelintir orang yang termasyhur baik selaku teoritikus maupun pencoba. Hanya sedikit sekali hasil karya ilmiahnya dibeberkan di dalam buku ini, tetapi Fermi sesungguhnya sudah menulis lebih dari 200 artikel ilmiah selama kariernya.

Kedua, Fermi merupakan tokoh amat penting dalam kaitan pembikinan bom atom, kendati beberapa orang lain pegang peranan yang setara pentingnya dalam pekerjaan itu.

Tetapi, arti penting terpokok Fermi berpangkal pada peranan utamanya yang dia pegang dalam hal penemuan reaktor atom. Jelas sekali saham Fermi dalam hubungan ini. Dia beri sumbangan teori yang menentukan, dan dia mengawasi perancangannya dan sekaligus pembangunan reaktor pertamanya.

Sejak tahun 1945, tak ada bom atom yang digunakan dalam peperangan, tetapi sejumlah besar reaktor nuklir dibangun untuk pembangkit energi bagi tujuan-tujuan damai. Reaktor-reaktor tampaknya bahkan akan punya arti lebih penting di masa depan. Lebih dari itu, beberapa reaktor digunakan untuk memprodusir radio isotop yang berguna itu, yang digunakan di bidang kedokteran dan penyelidikan ilmiah. Reaktor juga --dan lebih menakutkan--merupakan sumber "Plutonium," bahan utama (substansi) yang dapat digunakan untuk bikin senjata-senjata atom. Ada ketakutan yang bisa dimengerti bahwa reaktor nuklir bisa menjadi bencana besar buat kemanusiaan, tetapi tak ada yang menganggap bahwa penemuan itu barang sepele. Entah untuk kebaikan atau untuk keburukan, hasil karya Fermi akan punya pengaruh luas di masa-masa mendatang.

Alessandro Volta

2008-04-07T13:00:00.000-07:00

Alessandro Volta adalah ahli fisika Italia, ahli kimia, pangeran, guru besar, pengarang; penemu elemen, batere atau tumpukan Volta (1800); pe-nemu kondensator, eudimeter, pistol listrik, dan lampu udara. Ia memperbaiki elektroforus (1777) dan elektroskop. Ia menemukan dan mengisolir gas metan (1778). Ia lahir di Como, Lombardia Italia tanggal 18 Februari 1745 dan meninggal di Como juga tahun 1827 pada umur 82 tahun. Volta anak orang bangsawan. Saudara sekandungnya ada 9 orang. Semuanya masuk biara, kecuali Volta. Waktu kecil Volta baru dapat bicara pada umur 4 tahun, hingga keluarganya mengira Volta anak yang terbelakang. Tapi setelah besar ia dapat menandingi sebayanya. Umur 14 tahun dengan tegas ia mengatakan ingin menjadi ahli fisika. Ia manjadi guru fisika pada umur 29 tahun di SMA Como. Ia menemukan elektrofikus; yitu alat untuk menghasilkan muatan listrik dengan jalan induksi. Alat ini terdiri atas dua plat logam; plat pertama dan plat kedua. Plat pertama tertutup oleh ebonit, plat kedua diberi tegangan yang berisolasi. Plat pertama digosok dan dimuati listrik negatif. Jika plat kedua ditaruh di atasnya, muatan listrik positif tertarik ke permukaan bagian bawah. Muatan negatif terusir ke atas. Muatan negatif lalu ditarik ke tanah. Proses ini diulang berkali-kali sampai ada muatan yang kuat pada plat kedua. Mesin pengumpul muatan ini jadi dasar kondensator atau kapasitor sampai sekarang. Volta jadi terkenal dan ia diangkat jadi guru besar di Universitas Pavia. Di sini ia membuat alat yang berhubungan dengan listrik statik. Akibatnya ia diangkat jadi angota Royal Society dan mendapat hadiah Medali Copley. Tahun 1786 Luigi Galvani, ahli fisiologi dan teman Volta, menemukan bahwa kaki katak yang dikait dengan kait tembaga, bila menyentuh besi, (kaki itu) berdenyut. Galvani menyimpulkan bahwa daging katak me-ngandung listrik. Delapan tahun kemudian (1794) Volta tahu, bahwa listrik itu berasal dari logam dan bukan dari daging katak. Timbullah perdebatan ilmiah antara pengikut Volta dan Galvani selama 6 tahun. Namun tahun 1800 Volta ber-hasil menemukan batere. Maka gugurlah teori Galvani.

Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) : Penemu Plastik Jenis Bakelit

2008-04-07T12:45:00.000-07:00

SETIAP orang pasti kenal dengan bahan yang satu ini, plastik. Peralatan di dapur, di kamar mandi, di kamar kita, hampir semuanya terbuat dari plastik. Benda-benda di sekitar kita banyak sekali yang terbuat dari plastik. Bahkan, wajah seseorang dapat dibuat bagus sesuai keinginan dengan melakukan operasi plastik.

Plastik ada yang bersifat lunak (seluloid). Plastik jenis ini ditemukan oleh John Wesley Hyatt. Bahannya merupakan campuran dari selulosa nitrat dan kamfor yang dilarutkan dalam alkohol, kemudian menghasilkan pastik yang dinamakan seluloid. Seluloid ini mudah terbakar. Karena sifatnya yang kurang tahan terhadap panas, dalam industri berbagai barang plastik ini digantikan oleh plastik jenis lain yang sering kita temui sekarang yaitu bakelit.

Plastik yang tahan panas ini ditemukan pertama kali oleh Leo Hendrik Baekeland, seorang ahli kimia warga Amerika berkebangsaan Belgia. Baekeland lahir di Ghent, Belgia, pada tanggal 14 November 1863. Bakelit, yang penamaannya diambil dari nama Baekeland ini sebenarnya bukanlah temuan yang pertamanya karena sebelumnya ia sudah menemukan kertas foto yang dinamakan Velox.

Baekeland seorang pelajar yang cerdas. Ia suka ngulik, mengutak-atik, mencoba-coba segala sesuatu. Selama sekolah ia selalu menjadi juara kelas sehingga pada umur 16 tahun ia sudah tamat sekolah menengah atas (SLTA). Karena kecerdasannya pula, ia mendapat beasiswa untuk melanjutkan kuliah di Universitas Ghent. Selama tiga tahun ia kuliah dan pada umur 19 tahun ia sudah menjadi sarjana. Pada tahun 1884 atau pada saat umur 21 tahun ia telah mendapat gelar doktor dengan predikat maxima cum laude. Kemudian ia mengajar di universitas tersebut sampai tahun 1889.

Baekeland memiliki hobi bepergian dan memotret. Ia sering melakukan perjalanan ke luar negeri seperti ke Prancis dan Inggris. Pada tahun 1889, ia mendapat beasiswa untuk belajar di Amerika Serikat selama tiga tahun. Beasiswa yang sebenarnya untuk tiga tahun tersebut malah diputuskannya untuk menetap di Amerika Serikat sampai ia ganti kewarganegaraan.

Karena hobinya yang suka memotret, kemudian ia mendapat pekerjaan di perusahaan fotografi. Pada saat itu, untuk mencetak gambar negatif film pada kertas harus menggunakan sinar matahari. Baekeland berpikir akan ketidakpraktisan hal itu. Terutama jika harus mencetak pada malam hari atau saat cuaca sedang hujan dan sinar matahari tidak ada. Dalam waktu yang singkat ia berhasil menciptakan kertas foto yang dinamakan Velox. Dengan kertas ini, tanpa sinar matahari pun film dapat diproses dan sebagai pengganti sinar matahari adalah dengan menggunakan lampu. Untuk mendukung penemuannya, pada tahun 1893 ia mendirikan pabrik kertas foto yang diberi nama Nepera Chemical Company (Perusahaan Kimia Nepera). Tetapi, perusahaan tersebut tidak berumur panjang. Enam tahun kemudian ia menjual perusahaan tersebut seharga satu juta dolar kepada Eastman, penemu kamera.

Tahun 1905, Baekeland mulai mengadakan penelitian. Dua tahun kemudian ia "menyulap" sebuah bangunan yang tadinya berupa gudang menjadi sebuah laboratorium yang terletak di Yonkers, New York. Biaya pembangunannya menggunakan sebagian uang hasil penjualan perusahaan kimianya. Di laboratorium inilah ia mulai meneliti bahan pembentuk bakelit.

Baekeland mereaksikan dua jenis bahan kimia yaitu formaldehid (H2CO) yaitu sejenis bahan pengawet dan fenol (C6H5OH) yaitu sejenis bahan pembasmi kuman. Dengan hati-hati ia memanaskannya, mengontrol suhu dan tekanannya. Hasilnya, terbentuklah suatu bahan baru yang dapat dibengkokkan, dipilin, dan dibuat berbagai bentuk. Ia menamainya bakelite (bakelit). Bakelit ini merupakan kopolimer yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih dari atu jenis. Polimer merupakan senyawa dengan massa molekul besar yang terbentuk dari gabungan molekul-molekul sederhana (monomer-monomer).

Tahun 1910 Baekeland mendirikan pabrik plastik sekaligus menjadi direktur utamanya sampai tahun 1939. Bakelit atau plastik tahan panas ini mulai diperkenalkan kepada masyarakat umum. Awalnya plastik digunakan untuk membuat kotak radio, kancing, bola biliar, dan beberapa jenis barang lainnya. Tetapi, berbeda dengan sekarang, di mana hampir semua barang yang kita temui terbuat dari plastik. Baekeland meninggal dunia pada tanggal 23 Februari 1944 saat usia 81 tahun di Beacon, New York, AS.***

Michael Faraday (1791-1867)

2008-04-07T12:43:00.000-07:00

DALAM hal kelistrikan, memang banyak tokoh yang telah berpartisipasi. Sebut saja de Coulomb, Alesandro Volta, Hans C. Cersted, dan Andre Marie Ampere. Mereka ini dianggap "jago-jago" terbaik di bidang listrik. Namun, dari semua itu, orang tak boleh melupakan satu nama yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang listrik dan magnet. Dialah Michael Faraday, seorang ilmuwan asal Inggris.

Michael Faraday lahir pada tanggal 22 September 1791 di Newington Butts, Inggris. Orang tuanya tergolong keluarga miskin. Ayahnya hanya seorang tukang besi yang harus memberi makan sepuluh anaknya. Tak heran jika ayahnya tak mampu membiayai sekolah anak-anaknya tak terkecuali dengan Faraday. Untuk membantu ekonomi keluarga, pada usia 14 tahun Faraday bekerja sebagai penjilid buku sekaligus penjual buku. Di sela-sela pekerjaannya ia manfaatkan untuk membaca berbagai jenis buku, terutama ilmu pengetahuan alam, fisika, dan kimia.

Ketika umurnya menginjak 20 tahun, dia mengikuti ceramah-ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Inggris kenamaan. Salah satunya adalah Sir Humphry Davy, seorang ahli kimia yang juga kepala laboratorium Royal Institution. Selama mengikuti ceramah, Faraday membuat catatan dengan teliti dan menyalinnya kembali dengan rapi apa yang didengarnya. Kemudian, berkas catatan itu ia kirimkan kepada Humphry Davy disertai lamaran kerja. Ternyata sang dosen tertarik dan mengangkat Faraday sebagai asistennya di Laboratorium Universitas terkenal di London. Saat itu dia berusia 21 tahun.

Di bawah bimbingan Davy, Faraday menunjukkan kemajuan pesat. Awalnya, ia hanya bekerja sebagai seorang pencuci botol. Tetapi, berkat kegigihannya dalam belajar, hanya dalam waktu relatif singkat, ia dapat membuat penemuan-penemuan baru atas hasil kreasinya sendiri, yaitu menemukan dua senyawa klorokarbon dan berhasil mencairkan gas klorin dan beberapa gas lainnya. Berkat kepandainnya pula, Faraday dapat berhubungan dengan para ahli ternama, seperti Andre Marie Ampere. Di samping itu, ia juga mendapat kesempatan berkeliling Eropa bersama Davy. Pada kesempatan itu, Faraday mulai membangun pengetahuannya yang praktis dan teoretis.

Davy memiliki pengaruh besar dalam pemikiran Faraday dan telah mengantarkan Faraday pada penemuan-penemuannya. Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnet kompas biasa dapat beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dari temuan ini, Faraday berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas di mana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat.

Sesungguhnya, dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Betapa pun primitifnya, penemuan Faraday ini merupakan "nenek moyang" dari semua motor listrik yang digunakan dunia sekarang ini. Sejak penemuannya yang pertama pada tahun 1821, Michael Faraday si ilmuwan autodidak ini namanya mulai terkenal. Hasil penemuannya dianggap sebagai pembuka jalan dalam bidang kelistrikan.

Hukum Faraday

Dalam percobaan-percobaan yang dilakukannya pada tahun 1831, ia menemukan bahwa bila magnet dilalui sepotong kawat, arus akan mengalir di kawat, sedangkan magnet bergerak. Keadaan ini disebut "pengaruh elektromagnetik" dan penemuan ini disebut "Hukum Faraday". Penemuan ini dianggap sebagai penemuan monumental. Mengapa? Pertama, "Hukum Faraday" memiliki arti penting dalam hubungan dengan pengertian teoretis kita tentang elektromagnetik. Kedua, elektromagnetik dapat dipergunakan sebagai penggerak secara terus-menerus arus aliran listrik seperti yang digunakan oleh Faraday dalam pembuatan dinamo listrik pertama.

Dengan berbagai temuannya, tak berlebihan jika Faraday termasuk salah satu tokoh yang telah memberi sumbangan terbesar pada umat manusia. Ia seorang yang sederhana, seorang penemu yang mulai belajar secara autodidak. Kesederhanaannya ia tunjukkan ketika dia menolak diberi gelar kebangsawanan dan juga menolak jadi ketua British Royal Society. Karena masalah kesehatan, Michael Faraday berhenti meneliti. Tetapi, ia meneruskan pekerjaannya sebagai dosen sampai 1861. Ia meninggal dunia pada tanggal 25 Agustus 1867 dan dimakamkan di dekat kota London, Inggris.

THOMAS ALVA EDISON

2008-04-07T12:36:00.000-07:00

“Jenius adalah 1 persen ide cemerlang dan 99 persen kerja keras”

Thomas Alva Edison dilahirkan di Milan, Ohio pada tanggal 11 Februari 1847. Tahun 1954 orang tuanya pindah ke Port Huron, Michigan. Edison pun tumbuh besar di sana. Sewaktu kecil Edison hanya sempat mengikuti sekolah selama 3 bulan. Gurunya memperingatkan Edison kecil bahwa ia tidak bisa belajar di sekolah sehingga akhirnya Ibunya memutuskan untuk mengajar sendiri Edison di rumah. Kebetulan ibunya berprofesi sebagai guru. Hal ini dilakukan karena ketika di sekolah Edison termasuk murid yang sering tertinggal dan ia dianggap sebagai murid yang tidak berbakat.

Meskipun tidak sekolah, Edison kecil menunjukkan sifat ingin tahu yang mendalam dan selalu ingin mencoba. Sebelum mencapai usia sekolah dia sudah membedah hewan-hewan, bukan untuk menyiksa hewan-hewan tersebut, tetapi murni didorong oleh rasa ingin tahunya yang besar. Pada usia sebelas tahun Edison membangun laboratorium kimia sederhana di ruang bawah tanah rumah ayahnya. Setahun kemudian dia berhasil membuat sebuah telegraf yang meskipun bentuknya primitif tetapi bisa berfungsi.

Tentu saja percobaan-percobaan yang dilakukannya membutuhkan biaya yang lumayan besar. Untuk memenuhi kebutuhannya itu, pada usia dua belas tahun Edison bekerja sebagai penjual koran dan permen di atas kereta api yang beroperasi antara kota Port Huron dan Detroit. Agar waktu senggangnya di kereta api tidak terbuang percuma Edison meminta ijin kepada pihak perusahaan kereta api, “Grand Trunk Railway”, untuk membuat laboratorium kecil di salah satu gerbong kereta api. Di sanalah ia melakukan percobaan dan membaca literatur ketika sedang tidak bertugas.

Tahun 1861 terjadi perang saudara antara negara-negara bagian utara dan selatan. Topik ini menjadi perhatian orang-orang. Thomas Alva Edison melihat peluang ini dan membeli sebuah alat cetak tua seharga 12 dolar, kemudian mencetak sendiri korannya yang diberi nama “Weekly Herald”. Koran ini adalah koran pertama yang dicetak di atas kereta api dan lumayan laku terjual. Oplahnya mencapai 400 sehari.

Pada masa ini Edison hampir kehilangan pendengarannya akibat kecelakaan. Tetapi dia tidak menganggapnya sebagai cacat malah menganggapnya sebagai keuntungan karena ia banyak memiliki waktu untuk berpikir daripada untuk mendengarkan pembicaraan kosong.

Tahun 1868 Edison mendapat pekerjaan sebagai operator telegraf di Boston. Seluruh waktu luangnya dihabiskan untuk melakukan percobaan-percobaan tehnik. Tahun ini pula ia menemukan sistem interkom elektrik.

Thomas Alva Edison mendapat hak paten pertamanya untuk alat electric vote recorder tetapi tidak ada yang tertarik membelinya sehingga ia beralih ke penemuan yang bersifat komersial. Penemuan pertamanya yang bersifat komersial adalah pengembangan stock ticker. Edison menjual penemuaannya ke sebuah perusahaan dan mendapat uang sebesar 40000 dollar. Uang ini digunakan oleh Edison untuk membuka perusahaan dan laboratorium di Menlo Park, New Jersey. Di laboratorium inilah ia menelurkan berbagai penemuan yang kemudian mengubah pola hidup sebagian besar orang-orang di dunia.

Tahun 1877 ia menemukan phonograph. Pada tahun ini pula ia menyibukkan diri dengan masalah yang pada waktu itu menjadi perhatian banyak peneliti: lampu pijar. Edison menyadari betapa pentingnya sumber cahaya semacam itu bagi kehidupan umat manusia. Oleh karena itu Edison mencurahkan seluruh tenaga dan waktunya, serta menghabiskan uang sebanyak 40.000 dollar dalam kurun waktu dua tahun untuk percobaan membuat lampu pijar. Persoalannya ialah bagaimana menemukan bahan yg bisa berpijar ketika dialiri arus listrik tetapi tidak terbakar. Total ada sekitar 6000 bahan yang dicobanya. Melalui usaha keras Edison, akhirnya pada tanggal 21 Oktober 1879 lahirlah lampu pijar listrik pertama yang mampu menyala selama 40 jam.

Masih banyak lagi hasil penemuan Edison yang bermanfaat. Secara keseluruhan Edison telah menghasilkan 1.039 hak paten. Penemuannya yang jarang disebutkan antara lain : telegraf cetak, pulpen elektrik, proses penambangan magnetik, torpedo listrik, karet sintetis, baterai alkaline, pengaduk semen, mikrofon, transmiter telepon karbon dan proyektor gambar bergerak.

Thomas Edison juga berjasa dalam bidang perfilman. Ia menggabungkan film fotografi yang telah dikembangkan George Eastman menjadi industri film yang menghasilkan jutaan dolar seperti saat ini. Dia pun membuat Black Maria, suatu studio film bergerak yang dibangun pada jalur berputar.

Melewati tahun 1920-an kesehatannya kian memburuk dan beliau meninggal dunia pada tanggal 18 Oktober 1931 pada usia 84 tahun.

WERNER HEISENBERG 1901-1976

2008-04-07T12:34:00.000-07:00

Ke tangan siapa Hadiah Nobel untuk bidang fisika jatuh di tahun 1932? Ke tangan Werner Heisenberg, ahli fisika Jerman. Tak ada orang dapat Hadiah Nobel tanpa sebab-sebab yang jelas. Dan sebab itu pun mesti luar biasa. Kalau sekedar penemu sih banyak, dan rasanya sulit hadiah itu dikantonginya. Kenapa bisa Heisenberg? Karena kreasi dan penemuannya dalam bidang "kuantum mekanika." Ini bukan barang sembarangan. Ini salah satu prestasi penting dalam seluruh sejarah ilmu pengetahuan.

Mekanika --tiap orang mafhum belaka-- adalah cabang itmu fisika yang berhubungan dengan hukum-hukum umum ihwal gerak sesuatu benda. Dan bukan cabang sembarangan cabang, melainkan cabang yang punya bobot fundamental dalam dunia ilmu pengetahuan.

Sejalan dengan kemajuan bertambah, kebutuhan pun meningkat. Yang dirasa cukup hari ini akan terasa kurang besoknya. Tak kecuali dalam hal mekanika. Pada tahun-tahun permulaan abad ke-20 sudah mulai terasa dan makin lama makin nyata betapa hukum yang berlaku di bidang mekanika tak mampu menjangkau dan memaparkan tingkah laku partikel yang teramat kecil seperti atom, apalagi partikel sub atom. Apabila hukum lama yang sudah diterima umum dapat memecahkan permasalahan dengan sempurna sepanjang menghadapi ihwal benda makroskopik (benda yang jauh lebih besar ketimbang atom) tidaklah demikian halnya jika berhadapan dengan benda yang teramat lebih kecil. Ini bukan saja membikin pusing kepala tetapi sekaligus juga teka-teki yang tak terjawab.

Di tahun 1925 Werner Heisenberg mengajukan rumus baru di bidang fisika, suatu rumus yang teramat sangat radikal, jauh berbeda dalam pokok konsep dengan rumus klasik Newton. Teori rumus baru ini --sesudah mengalami beberapa perbaikan oleh orang-orang sesudah Heisenberg--sungguh-sungguh berhasil dan cemerlang. Rumus itu hingga kini bukan cuma diterima melainkan digunakan terhadap semua sistem fisika, tak peduli yang macam apa dan dari yang ukuran bagaimanapun.

Dapat dibuktikan secara matematik, sepanjang pengamatan hanya dengan menggunakan sistem makroskopik melulu, perkiraan kuantum mekanika berbeda dengan mekanika klasik dalam jumlah yang terlampau kecil untuk diukur. (Atas dasar alasan ini, mekanika klasik --yang secara matematik lebih sederhana daripada kuanturn mekanika-- masih dapat dipakai untuk kebanyakan perhitungan ilmiah). Tetapi, bilamana berurusan dengan sistem dimensi atom, perkiraan tentang kuantum mekanika berbeda besar dengan mekanika klasik. Percobaan-percobaan membuktikan bahwa perkiraan mengenai kuantum mekanika adalah benar.

Salah satu konsekuensi dari teori Heisenberg adalah apa yang terkenal --dengan rumus "prinsip ketidakpastian" yang dirumuskannya sendiri di tahun 1927. Prinsip itu umumnya dianggap salah satu prinsip yang paling mendalam di bidang ilmiah dan paling punya daya jangkau jauh. Dalam praktek, apa yang diterapkan lewat penggunaan "prinsip ketidakpastian" ini adalah mengkhususkan batas-batas teoritis tertentu terhadap kesanggupan kita membuat ukuran-ukuran ilmiah. Akibat serta pengaruh dari sistem ini sangat dahsyat. Apabila hukum dasar fisika menghambat seorang ilmuwan --bahkan dalam keadaan yang ideal sekalipun-- mendapatkan pengetahuan yang cermat dari suatu penyelidikan, ini disebabkan karena sifat-sifat masa depan dari sistem itu tidak sepenuhnya bisa diramalkan. Menurut "prinsip ketidakpastian," tak akan ada perbaikan pada peralatan ukur kita yang akan mengijinkan kita mengungguli kesulitan, ini.

"Prinsip ketidakpastian" ini menjamin bahwa fisika, dalam keadaannya yang lumrah, tak sanggup membikin lebih dari sekedar dugaan-dugaan statistik. Seorang ilmuwan yang menyelidiki radioaktivitas, misalnya, mungkin mampu menduga bahwa satu dari setriliun atom radium, dua juta akan mengeluarkan sinar gamma dalam waktu sehari sesudahnya.

Tetapi, Heisenberg sendiri tidak bisa menaksir apakah ada atom radium yang khusus yang akan berbuat begitu. Dalam banyak hal yang praktis, ini bukannya satu pembatasan yang ketat. Bilamana menyangkut jumlah besar, metoda statistik sering mampu menyuguhkan basis pijakan yang dapat dipercaya untuk sesuatu langkah. Tetapi, jika menyangkut jumlah dari ukuran kecil, soalnya jadi lain. Di sini "prinsip ketidakpastian" memaksa kita menghindar dari gagasan sebab-akibat fisika yang ketat. Ini mengedepankan suatu perubahan yang amat mendasar dalam pokok filosofi ilmiah. Begitu mendasarnya sampai-sampai ilmuwan besar Einstein tak pernah mau terima prinsip ini. "Saya tidak percaya," suatu waktu Einstein berkata, "bahwa Tuhan main-main dengan kehancuran alam semesta."

Tetapi, ini pada hakekatnya sebuah pertanda bahwa ahli-ahli fisika yang paling modern merasa perlu menerimanya.

Jelaslah sudah, dari sudut teori kuantum, dan pada tingkat lebih lanjut bahkan lebih besar dari "teori relativitas," telah merombak konsep dasar kita tentang dunia fisik. Tetapi, konsekuensi teori ini tidaklah semata bersifat filosofis.

Diantara penggunaan praktisnya, dapat dilihat pada peralatan modern seperti mikroskop elektron, laser dan transistor. Teori kuantum juga secara luas digunakan dalam bidang fisika nuklir dan tenaga atom. Ini membentuk dasar pengetahuan kita tentang bidang "spectroscopy" (alat memprodusir dan meneliti spektra cahaya), dan ini digunakan secara luas di sektor astronomi dan kimia. Dan juga dimanfaatkan dalam penyelidikan teoritis dalam masalah yang topiknya beraneka ragam seperti kualitas khusus cairan belium, dasar susunan intern binatang-binatang, daya penambahan kekuatan magnit, dan radio aktivitas.

Werner Heisenberg lahir di Jerman tahun 1901. Dia terima gelar doktor dalam bidang fisika teoritis dari universitas Munich tahun 1923. Dari tahun 1924 sampai 1927 dia kerja di Kopenhagen bersama ahli fisika besar Denmark, Niels Bohr. Kertas kerja penting pertamanya tentang ihwal kuantum mekanika diterbitkan tahun 1925 dan rumusnya tentang "prinsip ketidakpastian" keluar tahun 1927. Heisenberg meninggal tahun 1976 dalam usia tujuh puluh empat tahun. Dia hidup bersama isteri dan tujuh anak.

Dari sudut arti penting kuantum mekanika, para pembaca mungkin heran apa sebab Heisenberg tidak ditempatkan lebih tinggi dari nomornya sekarang. Tetapi perlu diingat, Heisenberg bukanlah satu-satunya ilmuwan penting yang berhubungan dengan pengembangan kuantum mekanika. Sumbangan pikiran penting telah diberikan oleh beberapa pendahulu yang tenar seperti Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan Perancis Louis Broglie. Sebaris tambahan masih bisa ditulis di sini seperti ilmuwan Austria Erwin Schrodinger, ahli Inggris P.A.M. Dirac. Semua mereka ini turut memberi sumbangan yang amat membantu bagi teori kuanturn pada tahun-tahun tak lama sesudah Heisenberg menerbitkan kertas kerjanya yang bermakna besar laksana sperma buat kesuburan ilmu pengetahuan. Namun begitu, saya pikir Heisenberg-lah tokoh yang paling utama dalam pengembangan mekanika kuantum ini dan atas dasar itulah dia layak diberi tempat urutan tinggi dalam buku ini.

Andre-Marie Amphere

2008-04-07T12:23:00.000-07:00

Andre-Marie Amphere lahir di Lyon, Prancis, 20 Januari 1775. Ia tidak pernah duduk di bangku sekolah. Pendidikan diperoleh di rumah dari ayahnya yang merupakan seorang pedagang sutra kaya raya dan pejabat pemerintah yang mendukung raja. Pada usia 12 tahun, Ampere telah menguasai semua hal mengenai matematika yang dikenal pada zaman itu. Tak heran jika ia menjadi remaja yang cerdas dan berpengetahuan luas.

Revolusi terjadi di Prancis. Pada tahun 1793, saat ia berusia 18 tahun, terjadi pertempuran di kotanya antara pendukung raja dan pendukung republik. Malang menimpa pendukung raja. Ayahnya ditangkap pendukung republik dan dipenggal dengan pisau gilotin.

Pada usia 24 tahun ia kawin dan dikaruniai seorang anak laki-laki. Karena kecerdasannya, ia diangkat menjadi guru besar fisika di Bourg selama dua tahun (1801-1803). Ia pun hidup bahagia, serba berkecukupan, dan terhormat.

Sayang, kebahagiaan hidup berumah tangga mereka tidak berjalan lama. Saat usia anaknya mencapai empat tahun, istrinya meninggal. Sejak itu ia berubah menjadi seorang yang pemurung dan putus asa. Setelah kematian istrinya, ia pun pindak ke Paris dan mengajar di Ecole Polytechnique. Ia tinggal di Paris sampai akhir hayatnya.

Ampere tertarik dengan hasil temuan Oersted, seorang ahli fisika Denmark, yang menemukan jarum kompas bergerak jika ditaruh di dekat kawat (penghantar) yang berarus listrik. Ia pun segera melakukan eksperimen. Dari eksperimen itu ia menemukan bahwa kumparan bersifat sebagai magnet batang. Besi lunak dalam kumparan berubah menjadi magnet dan kumparan yang berisi batang besi menjadi magnet yang kuat. Dua penghantar yang berdekatan yang beraliran arus listrik akan saling mengeluarkan gaya.

Amperejuga menemukan hukum matematika yang untuk menghitung gaya tersebut. Hukum ini kemudian dikenal dengan nama hukum elektrodinamika dan menjadi dasar teori elektromagnet ciptaan Maxwell.

Ampere meninggalkan karya tulis berupa buku berjudul Bunga Rampai Pengamatan Elektodinamika (1822), dan Teori Fenomena Elektrodinamika (1826). Keduanya dalam bahasa Prancis. Pada tanggal 10 Juni 1836 Ampere meninggal di Marseille, Prancis. Di batu nisannya tertulis Tandem Felix yang artinya Akhirnya bahagia. Konon, hampir seluruh hidupnya dilewati dalam tekanan batin.

Dmitry Ivanovich Mendeleyev

2008-04-07T12:21:00.000-07:00

February 1869, ini berhubungan dengan konstitusi dunia kimia, struktur tabel periodik. Waktu itu sudah ditemukan 63 jenis elemen, tanpa terelakkan ilmuwan harus mempertimbangkan, apakah dunia alam itu memiliki hukum tertentu, agar supaya elemen tersebut bisa secara berurut dibagi dalam berbagai kategori, dan memainkan fungsinya masing-masing? Profesor kimia yang berusia 35 tahun, Dmitry Ivanovich Mendeleyev berpikir keras mengenai masalah ini, dan dalam kelelahannya ia terbenam ke alam mimpi.

Dalam mimpinya itu ia melihat sebuah daftar, dan secara berturut-turut unsur-unsur itu jatuh ke dalam petak yang sesuai. Setelah bangun ia segera mengingat ide rancangan daftar tersebut: karakter elemen itu bertambah mengikuti nomor urut atau tabel atom, memperlihatkan perubahan yang teratur.

Dalam daftarnya, Dmitry Ivanovich Mendeleyev menyisakan kolom kosong terhadap elemen yang belum diketahui, dan dalam beberapa tahun sesudah itu, 11 jenis elemen yang diprediksikannya secara berturut-turut ditemukan, dan secara teratur menetap ke dalam tabel periodik, khususnya helium, neon, krypton, xenon dan radon yang belakangan ditemukan yang memberi tambahan kategori yang baru pada struktur tabel periodik, berbagai macam karakter cocok secara mengejutkan dengan prediksinya. Dan dunia elemen jelas sudah dengan sekali pandang, ia tak ubahnya seperti sebuah peta besar, dan riset kimia di masa yang akan datang semuanya akan tergantung pada gambar petunjuk ini.

Abu Zakaria Al-Razi, Dokter Kimiawan

2008-04-07T11:57:00.000-07:00

Abu Reyhan Biruni menyebutkan bahwa Abu Zakaria Razi dilahirkan pada bulan Sya’ban tahun 251 hijriyah dan wafat pada bulan Sya’ban tahun 313 hijriyah. Saat menginjak usia sepuluh tahun ayahnya wafat. Setelah kematian ayahnya, ia mulai mempelajari matematika, filsafat, ilmu nujum, dan sastera di Rey, yang saat itu dikenal sebagai pusat aktivitas keilmuan dengan lembaga-lembaga pendidikannya yang meraih terutama di masjid-masjid dan sekolah-sekolah tradisional. Di samping itu, Al-Razi juga mempelajari ilmu kimia. Bagi Al-Razi, ilmuan yang paling banyak membantunya mempelajari kimia adalah Jabir bin Hayyan.

Abu Zakaria Al-Razi banyak melakukan percobaan dan dengan formula kimia, berusaha keras untuk mengubah logam biasa menjadi emas. Jerih payah itu dilakukannya hingga ia kehilangan penglihatan yang disebabkan oleh pengaruh bau dan zat-zat gas kimia yang tajam di laboratorium pribadinya.

Ketekunan dan kecintaannya kepada ilmu tak mengecilkan minatnya untuk mulai belajar ilmu kedokteran meski saat itu ia telah menginjak usia 30 tahun. Pendahuluan ilmu kedokteran ia pelajari di negeri Rey. Selanjutnya Al-Razi bertolak ke Baghdad untuk meneruskan studi. Kota Baghdad menjadi tujuannya karena di zaman itu Baghdad menjadi pusat bagi buku-buku terjemahan dari bahasa asing yang mengulas berbagai cabang ilmu termasuk kedokteran. Di kota itu pula, terdapat sejumlah rumah sakit yang besar dan lengkap dengan fasilitasnya. Apalagi, khalifah Bani Abbasi yang menjadikan Baghdad sebagai pusat pemerintahan mengumpulkan para ilmuan dari seluruh negeri Islam ke kota tersebut. Kondisi itu sangat membantu untuk mempelajari ilmu kedokteran.

Keberadaan sejumlah ilmuan termasuk Ya’qub bin Ishaq Al-Kindi dan Aulad Bakhtisyu’ yang mengajar ilmu kedokteran di rumah sakit Haruni, membuat kota Baghdad menjadi pusat ilmu ini. Pada pertengahan abad ketiga hijriyah, Abu Zakaria Al-Razi bertolak dari Rey menuju Baghdad untuk melanjutkan studinya di bidang kedokteran. Tidak ada catatan sejarah yang menyebutkan secara pasti berapa lama Al-Razi tinggal di ibu kota pemerintahan Bani Abbas itu.

Al-Razi mempelajari ilmu kedokteran dengan terjun langsung menangani pasien. Kerja keras dilakukannya dengan menghabiskan waktu yang tidak sedikit. Beliau tidak berguru secara langsung kepada para ilmuan kedokteran. Al-Razi lebih banyak membaca buku-buku kedokteran dan memanfaatkan hasil telaah langsung yang dilakukannya terhadap pasien. Kecerdasannya yang sangat tinggi membantu Al-Razi dalam mempelajari ilmu ini.

Telaah dan penelitiannya yang tak mengenal putus asa dan kata menyerah menjadikannya sebagai dokter yang dipandang di Baghdad. Tak ada yang meragukan keahliannya dalam menyembuhkan penyakit dan mengobati pasien. Karenanya, namanya selalu menjadi buah bibir di Baghdad. Namun hal itu membuat Al-Razi dimusuhi oleh para dokter Baghdad yang merasa iri terhadap keberhasilannya. Mereka pun dengan berbagai cara memaksa Abu Zakaria Al-Razi untuk meninggalkan Baghdad

Tahun 290 hijriyah, Al-Razi kembali ke Rey dan membangun sebuah rumah sakit yang ia kelola sendiri. Rumah sakit Rey yang dibangunnya bukan hanya menjadi pusat pengobatan dan perawatan para pasien, tetapi juga menjadi pusat telaah dan perkumpulan para ilmuan, filosof dan dokter. Di rumah sakit itu pula, Abu Zakaria Al-Razi mengajar kedokteran yang dihadiri oleh banyak peminat ilmu ini.

Di rumah sakit itu, Al-Razi memberikan kesempatan kepada murid-muridnya yang junior untuk melakukan diagnosa para pasien yang datang ke rumah sakit Rey. Jika mereka tidak mampu mendiagnosa penyakit tersebut, tugas dialihkan kepada para muridnya yang lebih senior. Demikian seterusnya kepada yang lebih senior. Sampai kemudian Al-Razi sendiri yang menangani pasien dan menjelaskan kepada murid-murid hasil diagnosa yang ia lakukan. Dengan demikian, Al-Razi mengajarkan ‘Ilm Al-Amradl (ilmu tentang penyakit) dan ‘Alaimu Al-Amradl (tanda-tanda penyakit).

Tidak semua orang bisa mempelajari ilmu kedokteran. Demikian keyakinan Abu Zakaria Al-Razi. Menurutnya, dokter hari memiliki sejumlah kriteria dan sifat khusus. Berbekal itu ditambah dengan kebersihan jiwa, seseorang layak mendapat sebutan dokter. Seorang yang bergelar dokter tidak akan menjadi ahli dan pakar kecuali setelah melalaui beberapa tahap sehingga ia layak menyandang sebutan dokter ahli.

Pada zaman itu, seorang yang mempelajari ilmu kedokteran umumnya menguasai minimal sepuluh cabang ilmu, diantaranya dan yang paling utama adalah ilmu fiqh, hadits, dan ilmu akhlaq. Untuk murid-muridnya, Abu Zakaria Al-Razi menulis beberapa buku seperti Sirr Al-Thibb, Mihnatu Al-Thabib, Khawashu Al-Talamidz dan semisalnya. Melalui buku-buku tersebut, Al-Razi menjelaskan kepada mereka akan rahasia kedokteran. Apa yang dilakukannya menunjukkan bahwa beliau menaruh perhatian yang besar pada masalah etika kedokteran. Al-Razi meyakini bahwa seorang dokter harus memiliki dan komitmen dengan etika kedokteran dan giat dalam melaksanakan tugasnya. Masalah itu ia bahas dalam buku Khawashu Al-Talamidz.

Dengan menelaah tentang biografi Al-Razi, akan kita temukan bahwa ia lama mempelajari ilmu kedokteran. Waktu yang singkat dimanfaatkannya dengan benar untuk mempelajari ilmu kedokteran sehingga membuatnya dikenal sebagai dokter yang ahli dan tak tertandingi di zamannya. Waktu singkat bagi Al-Razi dapat digunakan dengan maksimal untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan besar. Dan hasilnya, Al-Razi telah menyumbangkan karya-karya besarnya untuk dunia kedokteran.

Abu Zakaria Al-Razi meyakini persenyawaan empat unsur yang dikenal pada zaman itu (unsur tanah, angin, air dan api) juga masalah unsur atau molekul setiap benda dan persenyawaannya. Al-Razi bahkan melengkapi teori dan pandangan itu dengan temuan-temuan yang ia dapatkan lewat studi dan risetnya.

Al-Razi banyak menggunakan metode para ilmuan Yunani dalam mengungkap penyakit. Metode itu ia ikuti setelah mempelajari buku-buku karya ilmuan Yunani yang sudah diterjemahkan, bahkan ia menambahkan banyak hal pada metode-metode dan teori Yunani. Tidak sedikit penyakit yang saat itu tidak diketahui berhasil ia kenali, diantaranya adalah penyakit-penyakit akibat infeksi, cacar dan batuk darah.

Pada zaman Al-Razi, belum pernah ada praktik kedokteran yang melakukan pembedahan dan mengungkap fungsi masing-masing anggota tubuh. Meski demikian, karya-karya Al-Razi menunjukkan bahwa ia tidak buta tentang ilmu anotomi. Kemungkinan ia atau ilmuan seperti dia telah melakukan pembedahan tubuh kera untuk mengungkap anatomi tubuh dan fungsi masing-masing anggota badan. Sebab di zaman itu, kera adalah binatang yang biasa dijadikan kelinci percobaan untuk menguji kemujaraban obat.

Abu Zakaria Al-Razi dalam kitab Mansuri menyebutkan semua anggota badan dan menjelaskan fungsi masing-masing. Untuk setiap anggoat badan, ia menulis penjelasan dengan rinci. Dalam buku tersebut Al-Razi juga menerangkan tentang fisiologi anggota tubuh manusia. Semua ahli sejarah sepakat bahwa sampai abad ketujuh belas di Eropa, Abu Zakaria Al-Razi adalah mercu suar bagi kedokteran dalam dunia peradaban Islam dan Barat. Qadhi Shaed Andalusi, dalam kitabnya ‘Thabaqat Al-Ahamm’ menyebut Al-Razi sebagai bapak bagi kedokteran Arab, sementara para penulis lain menyebutnya dengan gelar Jalinus Kedokteran Arab.

Al-Razi meninggalkan banyak karya penulisan dalam berbagai cabang ilmu di antaranya kedokteran, pengobatan, filsafat, fisika, kimia, astronomi, matematika, metafisika, dan berbagai cabang ilmu lainnya. Buku-buku karya Abu Zakaria Al-Razi berjumlah kurang lebih 273 karya yang sebagian besarnya adalah menyangkut ilmu kedokteran.

NIELS BOHR 1885-1962

2008-04-07T11:53:00.000-07:00

Babi, kodok, trenggiling, manusia, semuanya punya bapak, resmi atau tidak resmi. Begitu juga teori struktur atom pun punya bapak. Dia itu Niels Henrik David Bohr yang lahir tahun 1885 di Kopenhagen. Di tahun 1911 dia raih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen. Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur atom.

Kertas kerja Bohr yang bagaikan membuai sejarah "On the Constitution of Atoms and Molecules," diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.

Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planit mengitari matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain: elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.

Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik fisika. Beberapa ilmuwan yang penuh imajinasi (seperti Einstein) segera bergegas memuji kertas kerja Bohr sebagai suatu "masterpiece," suatu kerja besar; meski begitu, banyak ilmuwan lainnya pada mulanya menganggap sepi kebenaran teori baru ini. Percobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori Bohr menjelaskan spektrum dari hydrogen atom. Telah lama diketahui bahwa gas hydrogen jika dipanaskan pada tingkat kepanasan tinggi, akan mengeluarkan cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom adalah berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan ketetapan yang mengagumkan tentang gelombang panjang yang persis dari semua garis spektral (warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu, teori Bohr memperkirakan adanya garis spektral tambahan, tidak terlihat pada saat sebelumnya, tetapi kemudian dipastikan oleh para pencoba. Sebagai tambahan, teori Bohr tentang struktur atom menyuguhkan penjelasan pertama yang jelas apa sebab atom punya ukuran seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, teori Bohr segera diterima, dan di tahun 1922 Bohr dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika.

Tahun 1920 lembaga Fisika Teoritis didirikan di Kopenhagen dan Bohr jadi direkturnya. Di bawah pirnpinannya cepat menarik minat ilmuwan-ilmuwan muda yang brilian dan segera menjadi pusat penyelidikan ilmiah dunia.

Tetapi sementara itu teori struktur atom Bohr menghadapi kesulitan-kesulitan. Masalah terpokok adalah bahwa teori Bohr, meskipun dengan sempurna menjelaskan kesulitan masa depan atom (misalnya hidrogen) yang punya satu elektron, tidak dengan persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain. Beberapa ilmuwan, terpukau oleh sukses luar biasa teori Bohr dalam hal memaparkan atom hidrogen, berharap dengan jalan menyempurnakan sedikit teori Bohr, mereka dapat juga menjelaskan spektra atom yang lebih berat. Bohr sendiri merupakan salah seorang pertama yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak akan menolong, karena itu yang diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi, bagaimanapun dia mengerahkan segenap akal geniusnya, toh dia tidak mampu memecahkannya.

Pemecahan akhirnya ditemukan oleh Werner Heisenberg dan lain-lainnya, mulai tahun 1925. Adalah menarik untuk dicatat di sini, bahwa Heisenberg --dan umumnya ilmuwan yang mengembangkan teori baru-- belajar di Kopenhagen, yang tak syak lagi telah mengambil manfaat yang besar dari diskusi-diskusi dengan Bohr dan saling berhubungan satu sama lain. Bohr sendiri bergegas menuju ide baru itu dan membantu mengembangkannya. Dia membuat sumbangan penting terhadap teori baru, dan liwat disuksi-diskusi dan tulisan-tulisan, dia menolong membikin lebih sistematis.

Tahun 1930-an lebih menunjukkan perhatiannya terhadap permasalahan bagian pokok struktur atom. Dia mengembangkan model penting "tetesan cairan" bagian pokok atom. Dia juga mengajukan masalah teori tentang "kombinasi bagian pokok" dalam reaksi atom untuk dipecahkan. Tambahan pula, Bohr merupakan orang yang dengan cepat menyatakan bahwa isotop uranium yang terlibat dalam pembagian nuklir adalah U235. Pernyataan ini punya makna penting dalam pengembangan berikutnya dari bom atom.

Dalam tahun 1940 balatentara Jerman menduduki Denmark. Ini menempatkan diri Bohr dalam bahaya, sebagian karena dia punya sikap anti Nazi sudah tersebar luas, sebagian karena ibunya seorang Yahudi. Tahun 1943 Bohr lari meninggalkan Denmark yang jadi daerah pendudukan, menuju Swedia. Dia juga menolong sejumlah besar orang Yahudi Denmark melarikan diri agar terhindar dari kematian dalam kamar-kamar gas Hitler. Dari Swedia Bohr lari ke Inggris dan dari sana menyeberang ke Amerika Serikat. Di negeri ini, selama perang berlangsung, Bohr membantu membikin bom atom,

Seusai perang, Bohr kembali kampung ke Denmark dan mengepalai lembaga hingga rohnya melayang tahun 1`562. Dalam tahun-tahun sesudah perang Bohr berusaha keras --walau tak berhasil-- mendorong dunia internasional agar mengawasi penggunaan energi atom.

Bohr kawin tahun 1912, di sekitar saat-saat dia melakukan kerja besar di bidang ilmu pengetahuan. Dia punya lima anak, salah seorang bernama Aage Bohr, memenangkan hadiah Nobel untuk bidang fisika di tahun 1975. Bohr merupakan orang yang paling disenangi di dunia ilmuwan, bukan semata-mata karena menghormat ilmunya yang genius, tetapi juga pribadinya dan karakter serta rasa kemanusiaannya yang mendalam.

Kendati teori orisinal Bohr tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh tahun yang lampau, dia tetap merupakan salah satu dari tokoh besar di abad ke-20. Ada beberapa alasan mengapa begitu. Pertama, sebagian dari hal-hal penting teorinya masih tetap dianggap benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom dapat ada hanya pada tingkat energi yang cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari semua teori-teori struktur atom berikutnya. Hal lainnya lagi, gambaran Bohr tentang atom punya arti besar buat menemukan sesuatu untuk diri sendiri, meskipun ilmuwan modern tak menganggap hal itu secara harfiah benar. Yang paling penting dari semuanya itu, mungkin, adalah gagasan Bohr yang merupakan tenaga pendorong bagi perkembangan "teori kuantum." Meskipun beberapa gagasannya telah kedaluwarsa, namun jelas secara historis teori-teorinya sudah membuktikan merupakan titik tolak teori modern tentang atom dan perkembangan berikutnya bidang mekanika kuantum.

WILHELM CONRAD RONTGEN 1845-1923

2008-04-07T11:50:00.000-07:00

Bisakah pembaca bayangkan andaikata dunia tak punya alat Rontgen? Nyaris mustahil! Wilhelm Conrad Rontgen si penemu sinar X dilahirkan tahun 1845 di kota Lennep, Jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari Universitas Zurich. Selama sembilan belas tahun sesudah itu, Rontgen bekerja di pelbagai universitas, dan lambat laun peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia diangkat jadi mahaguru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika Universitas Wurburg. Di situlah, tahun 1895, Rontgen membuat penemuan yang membuat namanya kesohor.

Tanggal 8 Nopember 1895 Rontgen lagi bikin percobaan dengan "sinar cathode." Sinar cathode terdiri dari arus electron. Arus diprodusir dengan menggunakan voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya. Sinar cathode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar cathode dengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala Rontgen menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide) cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu "sinar X." Adapun "X" merupakan lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui.

Tergiur oleh penemuannya yang kebetulan itu, Rontgen menyisihkan penyelidikan-penyelidikan lain dan pusatkan perhatian terhadap penelaahan hal-ihwal yang terkandung dalam "sinar X." Sesudah beberapa minggu kerja keras, dia menemukan bukti-bukti lain seperti ini: (1) sinar X bisa membikin sinar pelbagai benda kimia selain "barium platinocyanide." (2) sinar X dapat menerobos melalui pelbagai benda yang tak tembus oleh cahaya biasa. Khusus Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus langsung dagingnya tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan tangannya antara tabung sinar cathode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat melihat di layar bayangan dari tulang tangannya. (3) sinar X berjalan menurut garis lurus; tidak seperti partikel bermuatan listrik, sinar X tidak terbelokkan oleh bidang magnit.

Bulan Desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai sinar X. Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan kegemparan. Dalam tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan penyelidikan sinar X, dan dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas kerja diterbitkan tentang masalah itu! Salah seorang ilmuwan yang penyelidikannya langsung bersandar dari hasil penemuan Rontgen adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud utamanya menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang radioaktivitas.

Secara umum, sinar X bekerja bilamana enerji tinggi elektron mengenai sasaran. Sinar X itu sendiri tidak mengandung elektron, tetapi gelombang elektron magnetik. Oleh karena itu pada dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat terlihat mata (yaitu gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh lebih pendek.

Penggunaan sinar X yang paling dikenal --tentu saja-- di bidang pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang radioterapi, di mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor ganas atau mencegah pertumbuhannya.

Sinar X juga banyak digunakan di pelbagai keperluan industri. Misalnya, bisa digunakan buat ukur tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan yang tersembunyi. Sinar X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah, mulai dari biologi hingga astronomi. Khususnya, sinar X menyuguhkan para ilmuwan sejumlah besar informasi yang berkaitan dengan atom dan struktur molekul.

Kendati begitu, orang janganlah berlebih-lebihan menilai arti penting Rontgen. Memang benar, penggunaan sinar X membawa banyak manfaat, tetapi orang tidak bisa berkata dia telah merombak keseluruhan teknologi kita, seperti halnya penemuan Faraday atas pembuktian elektro magnetik. Begitu pula orang tidak bisa bilang penemuan sinar X benar-benar merupakan arti penting yang mendasar dalam teori ilmu pengetahuan. Sinar ultraviolet (yang panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang tampak oleh mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya. Adanya sinar X --yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali panjang gelombangnya masih lebih pendek-- masih berada dalam kerangka fisika klasik. Di atas segala-galanya, saya pikir layak menempatkan arti penting Rontgen di bawah Becquerel yang penemuannya lebih punya makna penting yang mendasar.

Rontgen tak punya anak, karena itu dia dan istrinya mengangkat anak seorang gadis. Tahun 1901 Rontgen menerima Hadiah Nobel untuk bidang fisika, yang untuk pertama kalinya diberikan untuk bidang itu. Dia tutup usia di Munich, Jerman tahun 1923.

Albert Einstein

2008-04-07T11:38:00.000-07:00

Albert Einstein (14 Maret 1879–18 April 1955) adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan “pengabdiannya bagi Fisika Teoretis”.

Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Di masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Wajahnya merupakan salah satu yang paling dikenal di seluruh dunia. Pada tahun 1999, Einstein dinamakan “Orang Abad Ini” oleh majalah Time. Kepopulerannya juga membuat nama “Einstein” digunakan secara luas dalam iklan dan barang dagangan lain, dan akhirnya “Albert Einstein” didaftarkan sebagai merk dagang.

Untuk menghargainya, sebuah satuan dalam fotokimia dinamai einstein, sebuah unsur kimia dinamai einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein.

Rumus Einstein yang paling terkenal adalah (lihat E=mc²):

E = mc^2 \!

Masa muda dan universitas

Einstein dilahirkan di Ulm di Württemberg, Jerman; sekitar 100 km sebelah timur Stuttgart. Bapaknya bernama Hermann Einstein, seorang penjual ranjang bulu yang kemudian menjalani pekerjaan elektrokimia, dan ibunya bernama Pauline. Mereka menikah di Stuttgart-Bad Cannstatt. Keluarga mereka keturunan Yahudi; Albert disekolahkan di sekolah Katholik dan atas keinginan ibunya dia diberi pelajaran biola.

Pada umur lima, ayahnya menunjukkan kompas kantung, dan Einstein menyadari bahwa sesuatu di ruang yang “kosong” ini beraksi terhadap jarum di kompas tersebut; dia kemudian menjelaskan pengalamannya ini sebagai salah satu saat yang paling menggugah dalam hidupnya. Meskipun dia membuat model dan alat mekanik sebagai hobi, dia dianggap sebagai pelajar yang lambat, kemungkinan disebabkan oleh dyslexia, sifat pemalu, atau karena struktur yang jarang dan tidak biasa pada otaknya (diteliti setelah kematiannya). Dia kemudian diberikan penghargaan untuk teori relativitasnya karena kelambatannya ini, dan berkata dengan berpikir dalam tentang ruang dan waktu dari anak-anak lainnya, dia mampu mengembangkan kepandaian yang lebih berkembang. Pendapat lainnya, berkembang belakangan ini, tentang perkembangan mentalnya adalah dia menderita Sindrom Asperger, sebuah kondisi yang berhubungan dengan autisme.

Einstein mulai belajar matematika pada umur dua belas tahun. Ada gosip bahwa dia gagal dalam matematika dalam jenjang pendidikannya, tetapi ini tidak benar; penggantian dalam penilaian membuat bingung pada tahun berikutnya. Dua pamannya membantu mengembangkan ketertarikannya terhadap dunia intelek pada masa akhir kanak-kanaknya dan awal remaja dengan memberikan usulan dan buku tentang sains dan matematika.

Pada tahun 1894, dikarenakan kegagalan bisnis elektrokimia ayahnya, Einstein pindah dari Munich ke Pavia, Italia (dekat Milan). Albert tetap tinggal untuk menyelesaikan sekolah, menyelesaikan satu semester sebelum bergabung kembali dengan keluarganya di Pavia.

Kegagalannya dalam seni liberal dalam tes masuk Eidgenössische Technische Hochschule (Institut Teknologi Swiss Federal, di Zurich) pada tahun berikutnya adalah sebuah langkah mundur;j dia oleh keluarganya dikirim ke Aarau, Swiss, untuk menyelesaikan sekolah menengahnya, di mana dia menerima diploma pada tahun 1896, Einstein beberapa kali mendaftar di Eidgenössische Technische Hochschule. Pada tahun berikutnya dia melepas kewarganegaraan Württemberg, dan menjadi tak bekewarganegaraan.

Pada 1898, Einstein menemui dan jatuh cinta kepada Mileva Marić, seorang Serbia yang merupakan teman kelasnya (juga teman Nikola Tesla). Pada tahun 1900, dia diberikan gelar untuk mengajar oleh Eidgenössische Technische Hochschule dan diterima sebagai warga negar Swiss pada 1901. Selama masa ini Einstein mendiskusikan ketertarikannya terhadap sains kepada teman-teman dekatnya, termasuk Mileva. Dia dan Mileva memiliki seorang putri bernama Lieserl, lahir dalam bulan Januari tahun 1902. Lieserl, pada waktu itu, dianggap tidak legal karena orang tuanya tidak menikah.

Kerja dan Gelar Doktor

Pada saat kelulusannya Einstein tidak dapat menemukan pekerjaan mengajar, keterburuannya sebagai orang muda yang mudah membuat marah professornya. Ayah seorang teman kelas menolongnya mendapatkan pekerjaan sebagai asisten teknik pemeriksa di Kantor Paten Swiss dalah tahun 1902. Di sana, Einstein menilai aplikasi paten penemu untuk alat yang memerlukan pengatahuan fisika. Dia juga belajar menyadari pentingnya aplikasi dibanding dengan penjelasan yang buruk, dan belajar dari direktur bagaimana “menjelaskan dirinya secara benar”. Dia kadang-kadang membetulkan desain mereka dan juga mengevaluasi kepraktisan hasil kerja mereka.

Einstein menikahi Mileva pada 6 Januari 1903. Pernikahan Einstein dengan Mileva, seorang matematikawan, adalah pendamping pribadi dan kepandaian;

Pada 14 Mei 1904, anak pertama dari pasangan ini, Hans Albert Einstein, lahir. Pada 1904, posisi Einstein di Kantor Paten Swiss menjadi tetap. Dia mendapatkan gelar doktor setelah menyerahkan thesis “Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen” (”On a new determination of molecular dimensions“) dalam tahun 1905 dari Universitas Zürich.

Di tahun yang sama dia menulis empat artikel yang memberikan dasar fisika modern, tanpa banyak sastra sains yang dapat ia tunjuk atau banyak kolega dalam sains yang dapat ia diskusikan tentang teorinya. Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis itu (tentang gerak Brownian), efek fotolistrik, dan relativitas khusus) pantas mendapat Penghargaan Nobel. Tetapi hanya thesis tentang efek fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi juga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum, dan Einstein menjadi terbebas dari jalan dalam teori kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa adalah, dalam setiap kasus, Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimen yang membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade.

Dia menyerahkan thesis-thesisnya ke “Annalen der Physik“. Mereka biasanya ditujukan kepada “Annus Mirabilis Papers” (dari Latin: Tahun luar biasa). Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi (IUPAP) merencanakan untuk merayakan 100 tahun publikasi pekerjaan Einstein di tahun 1905 sebagai Tahun Fisika 2005.

Gerakan Brown

Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama “On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid“, mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairan yang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setlah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Dan juga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial.

Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguan, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplit Einstein tentang gerakan Brown.

Albert Einstein, tak salah lagi, seorang ilmuwan terhebat abad ke-20. Cendekiawan tak ada tandingannya sepanjang jaman. Termasuk karena teori "relativitas"-nya. Sebenarnya teori ini merupakan dua teori yang bertautan satu sama lain: teori khusus "relativitas" yang dirumuskannya tahun 1905 dan teori umum "relativitas" yang dirumuskannya tahun 1915, lebih terkenal dengan hukum gaya berat Einstein. Kedua teori ini teramat rumitnya, karena itu bukan tempatnya di sini menjelaskan sebagaimana adanya, namun uraian ala kadarnya tentang soal relativitas khusus ada disinggung sedikit. Pepatah bilang, "semuanya adalah relatif." Teori Einstein bukanlah sekedar mengunyah-ngunyah ungkapan yang nyaris menjemukan itu. Yang dimaksudkannya adalah suatu pendapat matematik yang pasti tentang kaidah-kaidah ilmiah yang sebetulnya relatif. Hakikatnya, penilaian subyektif terhadap waktu dan ruang tergantung pada si penganut. Sebelum Einstein, umumnya orang senantiasa percaya bahwa dibalik kesan subyektif terdapat ruang dan waktu yang absolut yang bisa diukur dengan peralatan secara obyektif. Teori Einstein menjungkir-balikkan secara revolusioner pemikiran ilmiah dengan cara menolak adanya sang waktu yang absolut. Contoh berikut ini dapat menggambarkan betapa radikal teorinya, betapa tegasnya dia merombak pendapat kita tentang ruang dan waktu.

Bayangkanlah sebuah pesawat ruang angkasa --sebutlah namanya X--meluncur laju menjauhi bumi dengan kecepatan 100.000 kilometer per detik. Kecepatan diukur oleh pengamat, baik yang berada di pesawat ruang angkasa X maupun di bumi, dan pengukuran mereka bersamaan. Sementara itu, sebuah pesawat ruang angkasa lain yang bernama Y meluncur laju pada arah yang sama dengan pesawat ruang angkasa X tetapi dengan kecepatan yang berlebih. Apabila pengamat di bumi mengukur kecepatan pesawat ruang angkasa Y, mereka mengetahui bahwa pesawat itu melaju menjauhi bumi pada kecepatan 180.000 kilometer per detik. Pengamat di atas pesawat ruang angkasa Y akan berkesimpulan serupa.

Nah, karena kedua pesawat ruang angkasa itu melaju pada arah yang bersamaan, akan tampak bahwa beda kecepatan antara kedua pesawat itu 80.000 kilometer per detik dan pesawat yang lebih cepat tak bisa tidak akan bergerak menjauhi pesawat yang lebih lambat pada kadar kecepatan ini.

Tetapi, teori Einstein memperhitungkan, jika pengamatan dilakukan dari kedua pesawat ruang angkasa, mereka akan bersepakat bahwa jarak antara keduanya bertambah pada tingkat ukuran 100.000 kilometer per detik, bukannya 80.000 kilometer per detik.

Kelihatannya hal ini mustahil. Kelihatannya seperti olok-olok. Pembaca menduga seakan ada bau-bau tipu. Menduga jangan-jangan ada perincian yang disembunyikan. Padahal, sama sekali tidak! Hasil ini tidak ada hubungannya dengan tenaga yang digunakan untuk mendorong mereka.

Tak ada keliru pengamatan. Walhasil, tak ada apa pun yang kurang, alat rusak atau kabel melintir. Mulus, polos, tak mengecoh. Menurut Einstein, hasil kesimpulan yang tersebut di atas tadi semata-mata sebagai akibat dari sifat dasar alamiah ruang dan waktu yang sudah bisa diperhitungkan lewat rumus ihwal komposisi kecepatannya.

Tampaknya merupakan kedahsyatan teoritis, dan memang bertahun-tahun orang menjauhi "teori relativitas" bagaikan menjauhi hipotesa "menara gading," seolah-olah teori itu tak punya arti penting samasekali. Tak seorang pun --tentu saja tidak-- membuat kekeliruan hingga tahun 1945 tatkala bom atom menyapu Hiroshima dan Nagasaki. Salah satu kesimpulan "teori relativitas" Einstein adalah benda dan energi berada dalam arti yang berimbangan dan hubungan antara keduanya dirumuskan sebagai E = mc2. E menunjukkan energi dan m menunjukkan massa benda, sedangkan c merupakan kecepatan cahaya. Nah, karena c adalah sama dengan 180.000 kilometer per detik (artinya merupakan jumlah angka amat besar) dengan sendirinya c2 (yang artinya c x c) karuan saja tak tepermanai besar jumlahnya. Dengan demikian berarti, meskipun pengubahan sebagian kecil dari benda mampu mengeluarkan jumlah energi luar biasa besarnya.

Orang karuan saja tak bakal bisa membikin sebuah bom atom atau pusat tenaga nuklir semata-mata berpegang pada rumus E = mc2. Haruslah dikaji pula dalam-dalam, banyak orang memainkan peranan penting dalam proses pembangkitan energi atom. Namun, bagaimanapun juga, sumbangan pikiran Einstein tidaklah meragukan lagi. Tak ada yang cekcok dalam soal ini. Lebih jauh dari itu, tak lain dari Einstein orangnya yang menulis surat kepada Presiden Roosevelt di tahun 1939, menunjukkan terbukanya kemungkinan membikin senjata atom dan sekaligus menekankan arti penting bagi Amerika Serikat selekas-lekasnya membikin senjata itu sebelum didahului Jerman. Gagasan itulah kemudian mewujudkan "Proyek Manhattan" yang akhirnya bisa menciptakan bom atom pertama.

"Teori relativitas khusus" mengundang beda pendapat yang hangat, tetapi dalam satu segi semua sepakat, teori itu merupakan pemikiran yang paling meragukan yang pernah dirumuskan manusia. Tetapi, tiap orang ternyata terkecoh karena "teori relativitas umum" Einstein merupakan titik tolak pikiran lain bahwa pengaruh gaya berat bukanlah lantaran kekuatan fisik dalam makna yang biasa, melainkan akibat dari bentuk lengkung angkasa luar sendiri, suatu pendapat yang amat mencengangkan!

Bagaimana bisa orang mengukur bentuk lengkung ruang angkasa?

Einstein bukan sekedar mengembangkan secara teoritis, melainkan dituangkannya ke dalam rumusan matematik yang jernih dan jelas sehingga orang bisa melakukan ramalan yang nyata dan hipotesanya bisa diuji. Pengamatan berikutnya --dan ini yang paling cemerlang karena dilakukan tatkala gerhana matahari total-- telah berulang kali diyakini kebenarannya karena bersamaan benar dengan apa yang dikatakan Einstein.

Teori umum tentang relativitas berdiri terpisah dalam beberapa hal dengan semua hukum-hukum ilmiah. Pertama, Einstein merumuskan teorinya tidak atas dasar percobaan-percobaan, melainkan atas dasar-dasar kehalusan simetri dan matematik. Pendeknya berpijak diatas dasar rasional seperti lazimnya kebiasaan para filosof Yunani dan para cendekiawan abad tengah perbuat. Ini berarti, Einstein berbeda cara dengan metode ilmuwan modern yang berpandangan empiris. Tetapi, bedanya ada juga: pemikir Yunani dalam hal pendambaan keindahan dan simetri tak pernah berhasil mengelola dan menemukan teori yang mekanik yang mampu bertahan menghadapi percobaan pengujian yang rumit-rumit, sedangkan Einstein dapat bertahan dengan sukses terhadap tiap-tiap percobaan. Salah satu hasil dari pendekatan Einstein adalah bahwa teori umum relativitasnya dianggap suatu yang amat indah, bergaya, teguh dan secara intelektual memuaskan semua teori ilmiah.

Teori relativitas umum juga dalam beberapa hal berdiri secara terpisah. Kebanyakan hukum-hukum ilmiah lain hanya kira-kira saja berlaku. Ada yang kena dalam banyak hal, tetapi tidak semua. Sedangkan mengenai teori umum relativitas, sepanjang pengetahuan, sepenuhnya diterima tanpa kecuali. Tak ada keadaan yang tak diketahui, baik dalam kaitan teoritis atau percobaan praktek yang menunjukkan bahwa ramalan-ramalan teori umum relativitas hanya berlaku secara kira-kira. Bisa saja percobaan-percobaan di masa depan merusak nama baik hasil sempurna yang pernah dicapai oleh sesuatu teori, tetapi sepanjang menyangkut teori umum relativitas, jelas tetap merupakan pendekatan yang paling diandalkan bagi setiap ilmuwan dalam usahanya menuju kebenaran terakhir.

Meskipun Einstein teramat terkenal dengan "teori relativitas"-nya, keberhasilan karyanya di bidang ilmiah lain juga membuatnya tersohor selaku ilmuwan dalam setiap segi. Nyatanya, Einstein peroleh Hadiah Nobel untuk bidang fisika terutama lantaran buah pikiran tertulisnya membeberkan efek-efek foto elektrik, sebuah fenomena penting yang sebelumnya merupakan teka-teki para cerdik pandai. Dalam karya tulisan ilmiah itu Einstein membuktikan eksistensi photon, atau partikel cahaya.

Anggapan lama lewat percobaan yang tersendat-sendat mengatakan bahwa cahaya itu terdiri dari gelombang elektro magnit, dan gelombang serta partikel merupakan konsep yang berlawanan. Sedangkan hipotesa Einstein menunjukkan suatu perbedaan yang radikal dan amat bertentangan dengan teori-teori klasik. Bukan saja hukum foto elektriknya terbukti punya arti penting dalam penggunaan, tetapi hipotesanya tentang photon punya pengaruh besar dalam perkembangan teori kuantum (hipotesa bahwa dalam radiasi, energi elektron dikeluarkan tidak kontinyu melainkan dalam jumlah tertentu) yang saat ini merupakan bagian tak terpisahkan dari teori itu.

Dalam hal menilai arti penting Einstein, suatu perbandingan dengan Isaac Newton merupakan hal menyolok. Teori Newton pada dasarnya mudah dipahami, dan kegeniusannya sudah tampak pada awal mula perkembangan. Sedangkan "teori relativitas" Einstein teramat sulit dipahami biarpun lewat penjelasan yang cermat dan hati-hati. Lebih-Lebih rumit lagi jika mengikhtisarkan aslinya! Tatkala beberapa gagasan Newton mengalami benturan dengan gagasan ilmiah pada jamannya, teorinya tak pernah tampak luntur atau goyah dengan pendiriannya. Sebaliknya, "teori relativitas" penuh dengan hal yang saling bertentangan. Ini merupakan bagian dari kegeniusan Einstein bahwa pada saat permulaan, ketika gagasannya masih merupakan hipotesa yang belum diuji yang dikemukakannya selaku orang muda belasan tahun yang samasekali tidak dikenal, dia tak pernah membiarkan kontradiksi yang nyata-nyata ada ini dan mencampakkan teorinya. Sebaliknya malahan dia dengan sangat cermat dan hati-hati merenungkan terus hingga ia mampu menunjukkan bahwa kontradiksi ini hanya pada lahirnya saja sedangkan sebenarnya tiap masalah selalu tersedia untuk memecahkan kontradiksi itu dengan cara yang halus namun cerdik dan tegas.

Kini, kita anggap teori Einstein itu pada dasarnya lebih "correct" ketimbang teori Newton. Jika begitu halnya kenapa Einstein ditempatkan Lebih bawah dalam daftar tingkat urutan buku ini?

Alasannya tersedia. Pertama, teori-teori Newtonlah yang merupakan peletak dasar dan batu pertama ilmu pengetahuan modern dan teknologi. Tanpa karya Newton, kita tidak akan menyaksikan teknologi modern sekarang ini. Bukannya Einstein.

Ada lagi faktor yang menyebabkan mengapa kedudukan Einstein dalam urutan seperti yang pembaca saksikan. Dalam banyak hal, perkembangan suatu ide melibatkan sumbangan pikiran banyak orang. Ini jelas sekali misalnya dalam ihwal sejarah sosialisme, atau dalam pengembangan teori listrik dan magnit. Meskipun Einstein tidak 100% merumuskan "teori relativitas" dengan otaknya sendiri, yang sudah pasti sebagian terbesar memang sahamnya. Adalah adil mengatakan bahwa ditilik dari perbandingan arti penting ide-ide lain, teori-teori relativitas terutama berasal dari kreasi seorang, si genius dan si jempolan, Einstein.

Einstein lahir tahun 1879, di kota Ulm, Jerman. Dia memasuki perguruan tinggi di Swiss dan menjadi warganegara Swiss tahun 1900. Di tahun 1905 dia mendapat gelar Doktor dari Universitas Zurich tetapi (anehnya) tak bisa meraih posisi akademis pada saat itu. Di tahun itu pula dia menerbitkan kertas kerja perihal "relatif khusus," perihal efek foto elektrik, dan tentang teori gerak Brown. Hanya dalam beberapa tahun saja kertas-kertas kerja ini, terutama yang menyangkut relativitas, telah mengangkatnya menjadi salah seorang ilmuwan paling cemerlang dan paling orisinal di dunia. Teori-teorinya sangat kontroversial. Tak ada ilmuwan dunia kecuali Darwin yang pernah menciptakan situasi kontroversial seperti Einstein. Akibat itu, di tahun 1913 dia diangkat sebagai mahaguru di Universitas Berlin dan pada saat berbarengan menjadi Direktur Lembaga Fisika "Kaisar Wilhelm" serta menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Prusia. Jabatan-jabatan ini tidak mengikatnya untuk sebebas-bebasnya mengabdikan sepenuh waktu melakukan penyelidikan-penyelidikan, kapan saja dia suka.

Pemerintah Jerman tidak menyesal menyiram Einstein dengan sebarisan panjang kedudukan yang istimewa itu karena persis dua tahun kemudian Einstein berhasil merumuskan "teori umum relativitas," dan tahun 1921 dia memperoleh Hadiah Nobel. Sepanjang paruhan terakhir dari kehidupannya, Einstein menjadi buah bibir dunia, dan hampir dapat dipastikan dialah ilmuwan yang masyhur yang pernah lahir ke dunia.

Karena Einstein seorang Yahudi, kehidupannya di Jerman menjadi tak aman begitu Hitler naik berkuasa. Di tahun 1933 dia hijrah ke Princeton, New Jersey, Amerika Serikat, bekerja di Lembaga Studi Lanjutan Tinggi dan di tahun 1940 menjadi warga negara Amerika Serikat. Perkawinan pertama Einstein berujung dengan perceraian, hanya perkawinannya yang kedua tampaknya baru bahagia. Punya dua anak, keduanya laki-laki. Einstein meninggal dunia tahun 1955 di Princeton.

Einstein senantiasa tertarik pada ihwal kemanusiaan dunia di sekitarnya dan sering mengemukakan pandangan-pandangan politiknya. Dia merupakan pelawan teguh terhadap sistem politik tirani, seorang pendukung gigih gerakan Pacifis, dan seorang penyokong teguh Zionisme. Dalam hal berpakaian dan kebiasaan-kebiasaan sosial dia tampak seorang yang individualistis. Suka humor, sederhana dan ada bakat gesek biola. Tulisan pada nisan makam Newton yang berbunyi: "Bersukarialah para arwah karena hiasan yang ditinggalkannya bagi kemanusiaan!" sebetulnya lebih kena untuk Einstein.

JOHN DALTON 1766-1844

2008-04-07T11:33:00.000-07:00

John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia sejak saat itu.

Supaya jelas, dia bukanlah orang pertama yang beranggapan bahwa semua obyek material terdiri dari sejumlah besar partikel yang teramat kecil dan tak terusakkan yang disebut atom. Pendapat ini sudah pernah diajukan oleh filosof Yunani kuno, Democritus (360-370 SM?), bahkan mungkin lebih dini lagi. Hipotesa itu diterima oleh Epicurus (filosof Yunani lainnya), dan dikedepankan secara brilian oleh penulis Romawi, Lucretius (meninggal tahun 55 SM), dalam dia punya syair yang masyhur "De rerum natura" (Tentang hakikat benda).

Teori Democritus (yang tidak diterima oleh Aristoteles) tidak diacuhkan orang selama Abad Pertengahan, dan punya sedikit pengaruh terhadap ilmu pengetahuan. Meski begitu, beberapa ilmuwan terkemuka dari abad ke-17 (termasuk Isaac Newton) mendukung pendapat serupa. Tetapi, tak ada teori atom dikemukakan ataupun digunakan dalam penyelidikan ilmiah. Dan lebih penting lagi, tak ada seorang pun yang melihat adanya hubungan antara spekulasi filosofis tentang atom dengan hal-hal nyata di bidang kimia.

Itulah keadaannya tatkala Dalton muncul. Dia menyuguhkan "teori kuantitatif" yang jelas dan jemih yang dapat digunakan dalam penafsiran percobaan kimia, dan dapat dicoba secara tepat di laboratorium.

Meskipun terminologinya agak sedikit berbeda dengan yang kita gunakan sekarang, Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari pelbagai jenis yang berbeda agak kecil. (Buku aslinya mencatat 20 elemen atau kelompok atom; kini sedikit di atas 100 elemen sudah diketahui).

Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk "mass" (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari pelbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom.

Dalton juga menjelaskan dengan gamblang bahwa tiap dua molekul dari gabungan kimiawi yang sama terdiri dari kombinasi atom serupa. (Misalnya, tiap molekul "nitrous oxide" (N2O) terdiri dari dua atom nitrogen dan satu atom oxygen). Dari sini membentuk sesuatu gabungan kimiawi tertentu --tak peduli bagaimana bisa disiapkan atau di mana diperoleh-- senantiasa terdiri dari elemen yang sama dalam proporsi berat yang sepenuhnya sama. Ini adalah "hukum proporsi pasti," yang telah diketemukan secara eksperimentil oleh Joseph Louis Proust beberapa tahun lebih dulu.

Begitu meyakinkan cara Dalton menyuguhkan teori ini, sehingga dalam tempo dua puluh tahun dia sudah diterima oleh mayoritas ilmuwan. Lebih jauh dari itu, ahli-ahli kimia mengikuti program yang diusulkan oleh bukunya: tentukan secara persis berat relatif atom; analisa gabungan kimiawi dari beratnya; tentukan kombinasi yang tepat dari atom yang membentuk tiap kelompok molekul yang punya kesamaan ciri. Keberhasilan dari program ini sudah barang tentu luar biasa.

Daftar berat atom Dalton
Adalah sulit menyatakan secara berlebihan arti penting dari hipotesa atom. Ini merupakan pendapat sentral dalam pengertian kita tentang bidang ilmu kimia. Tambahan lagi, ini merupakan pendahuluan esensial dari umumnya fisika modern. Hanya karena masalah peratoman sudah begitu sering dibicarakan sebelum Dalton sehingga dia tidak dapat tempat lebih tinggi dalam urutan daftar buku ini.

Dalton dilahirkan tahun 1766 di desa Eaglesfield di Inggris Utara. Sekolah formalnya berakhir tatkala umurnya cuma baru tujuh tahun, dan dia hampir sepenuhnya belajar sendiri dalam ilmu pengetahuan. Dia seorang anak muda yang senantiasa memahami sesuatu lebih dulu dari rata-rata orang normal, dan ketika umurnya mencapai dua belas tahun dia sudah jadi guru. Dan dia menjadi guru atau pengajar pribadi hampir sepanjang hidupnya. Ketika umurnya meningkat lima belas tahun dia pindah ke kota Kendal, umur dua puluh enam ke Manchester dan menetap di situ hingga napas penghabisan keluar dari tenggorokannya tahun 1844. Mungkin perlu diketahui, dia tak pernah kawin.

Dalton menjadi tertarik dengan meteorologi di tahun 1787 tatkala umurnya dua puluh satu tahun. Enam tahun kemudian dia terbitkan buku tentang masalah itu. Penyelidikannya tentang udara dan atmosfir membangkitkan minatnya terhadap kualitas gas secara umum. Dengan melakukan serentetan percobaan, dia temukan dua hukum yang mengendalikan perilaku gas. Pertama, yang disuguhkan Dalton tahun 1801, menegaskan bahwa volume yang diisi gas adalah proporsiona1 dengan suhunya. (Ini umumnya dikenal dengan "hukum Charles" sesudah ilmuwan Perancis yang menemukannya beberapa tahun sebelum Dalton, tetapi gagal menerbitkan hasil penyelidikannya). Kedua, juga disuguhkan tahun 1801, dikenal dengan julukan "hukum Dalton" tentang tekanan bagian per bagian.

Menjelang tahun 1804, Dalton sudah merumuskan dia punya teori atom dan menyiapkan daftar berat atom. Tetapi, buku utamanya A New System of Chemical Philosophy baru terbit tahun 1808. Buku ini membuatnya termasyhur, dan dalam tahun-tahun berikutnya, bunga penghargaan ditabur orang di atas kepalanya.

Secara kebetulan, Dalton menderita sejenis penyakit buta warna. Keadaan ini malah membangkitkan keinginan tahunya. Dia pelajari masalah itu, dan menerbitkan kertas kerja ilmiah tentang buta warna, suatu topik yang pertama kalinya ditulis orang!

Ernest Rutherford (English Language)

2008-04-07T11:27:00.000-07:00

The stage was now set for the unexpected discovery that the positively charged part of the atom was a tiny, dense lump at the atom's center rather than the "cookie dough" of the raisin cookie model. By 1909, Rutherford was an established professor, and had students working under him. For a raw undergraduate named Marsden, he picked a research project he thought would be tedious but straightforward.

It was already known that although alpha particles would be stopped completely by a sheet of paper, they could pass through a sufficiently thin metal foil. Marsden was to work with a gold foil only 1000 atoms thick. (The foil was probably made by evaporating a little gold in a vacuum chamber so that a thin layer would be deposited on a glass microscope slide. The foil would then be lifted off the slide by submerging the slide in water.)

Rutherford had already determined in his previous experiments the speed of the alpha particles emitted by radium, a fantastic 1.5x107 m/s. The experimenters in Rutherford's group visualized them as very small, very fast cannonballs penetrating the "cookie dough" part of the big gold atoms. A piece of paper has a thickness of a hundred thousand atoms or so, which would be sufficient to stop them completely, but crashing through a thousand would only slow them a little and turn them slightly off of their original paths.

Marsden's supposedly ho-hum assignment was to use the apparatus shown in the figure to measure how often alpha particles were deflected at various angles. A tiny lump of radium in a box emitted alpha particles, and a thin beam was created by blocking all the alphas except those that happened to pass out through a tube. Typically deflected in the gold by only a small amount, they would reach a screen very much like the screen of a TV's picture tube, which would make a flash of light when it was hit. Here is the first example we have encountered of an experiment in which a beam of particles is detected one at a time. This was possible because each alpha particle carried so much kinetic energy; they were moving at about the same speed as the electrons in the Thomson experiment, but had ten thousand times more mass. Marsden sat in a dark room, watching the apparatus hour after hour and recording the number of flashes with the screen moved to various angles. The rate of the flashes was highest when he set the screen at an angle close to the line of the alphas' original path, but if he watched an area farther off to the side, he would also occasionally see an alpha that had been deflected through a larger angle. After seeing a few of these, he got the crazy idea of moving the screen to see if even larger angles ever occurred, perhaps even angles larger than 90 degrees.

he crazy idea worked: a few alpha particles were deflected through angles of up to 180 degrees, and the routine experiment had become an epochmaking one. Rutherford said, "We have been able to get some of the alpha particles coming backwards. It was almost as incredible as if you fired a 15-inch shell at a piece of tissue paper and it came back and hit you." Explanations were hard to come by in the raisin cookie model. What intense electrical forces could have caused some of the alpha particles, moving at such astronomical speeds, to change direction so drastically? Since each gold atom was electrically neutral, it would not exert much force on an alpha particle outside it. True, if the alpha particle was very near to or inside of a particular atom, then the forces would not necessarily cancel out perfectly; if the alpha particle happened to come very close to a particular electron, the 1/r2 form of the Coulomb force law would make for a very strong force. But Marsden and Rutherford knew that an alpha particle was 8000 times more massive than an electron, and it is simply not possible for a more massive object to rebound backwards from a collision with a less massive object while conserving momentum and energy. It might be possible in principle for a particular alpha to follow a path that took it very close to one electron, and then very close to another electron, and so on, with the net result of a large deflection, but careful calculations showed that such multiple "close encounters" with electrons would be millions of times too rare to explain what was actually observed.

At this point, Rutherford and Marsden dusted off an unpopular and neglected model of the atom, in which all the electrons orbited around a small, positively charged core or "nucleus," just like the planets orbiting around the sun. All the positive charge and nearly all the mass of the atom would be concentrated in the nucleus, rather than spread throughout the atom as in the raisin cookie model. The positively charged alpha particles would be repelled by the gold atom's nucleus, but most of the alphas would not come close enough to any nucleus to have their paths drastically altered. The few that did come close to a nucleus, however, could rebound back-wards from a single such encounter, since the nucleus of a heavy gold atom would be fifty times more massive than an alpha particle. It turned out that it was not even too difficult to derive a formula giving the relative frequency of deflections through various angles, and this calculation agreed with the data well enough (to within 15%), considering the difficulty in getting good experimental statistics on the rare, very large angles.

What had started out as a tedious exercise to get a student started in science had ended as a revolution in our understanding of nature. Indeed, the whole thing may sound a little too much like a moralistic fable of the scientific method with overtones of the Horatio Alger genre. The skeptical reader may wonder why the planetary model was ignored so thoroughly until Marsden and Rutherford's discovery. Is science really more of a sociological enterprise, in which certain ideas become accepted by the establishment, and other, equally plausible explanations are arbitrarily discarded? Some social scientists are currently ruffling a lot of scientists' feathers with critiques very much like this, but in this particular case, there were very sound reasons for rejecting the planetary model. As you'll learn in more detail later in this course, any charged particle that undergoes an acceleration dissipates energy in the form of light. In the planetary model, the electrons were orbiting the nucleus in circles or ellipses, which meant they were undergoing acceleration, just like the acceleration you feel in a car going around a curve. They should have dissipated energy as light, and eventually they should have lost all their energy. Atoms don't spontaneously collapse like that, which was why the raisin cookie model, with its stationary electrons, was originally preferred. There were other problems as well. In the planetary model, the one-electron atom would have to be flat, which would be inconsistent with the success of molecular modeling with spherical balls representing hydrogen and atoms. These molecular models also seemed to work best if specific sizes were used for different atoms, but there is no obvious reason in the planetary model why the radius of an electron's orbit should be a fixed number. In view of the conclusive Marsden-Ruther-ford results, however, these became fresh puzzles in atomic physics, not reasons for disbelieving the planetary model.

Isaac Newton

2008-04-07T11:14:00.000-07:00

Isaac Newton, yang dalam novel Dan Brown “The Da Vinci Code” disebut-sebut sebagai salah seorang tokoh Illuminati Eropa abad pertengahan yang melawan dogma gereja soal gravitasi bumi, ternyata diketahui memiliki sebuah manuskrip rahasia.

Manuskrip ini berisi ramalan Newton tentang akhir dunia, yang diambil dari berbagai kitab-kitab kuno dan juga Injil Daniel.

Dari sejumlah literatur diketahui bahwa selain menyukai fisika dan matematika, Newton juga tekun mendalami ilmu-ilmu religi, simbol, dan juga ramalan. Yang terakhir ini mendekatkannya kepada perkumpulan-perkumpulan ilmuwan Eropa Kabalah abad pertengahan yang saat itu menjadi musuh bebuyutan gereja. Sebuah perkumpulan atau perserikatan ilmuwan paling terkemuka di Eropa ketika itu bernama Illuminati, yang memiliki arti sebagai “Yang Tercerahkan” (Iluminatrix). Maria Magdalena yang disanjung kelompok Kabbalah pun memiliki nama lain yakni Iluminatrix Queen (Ratu Pencerahan). Sebagai seorang pengikut paham Heliosentris yang diturunkan oleh Aristarchus, Copernicus, dan kemudian Galilei-Galileo, Isaac Newton juga dimusuhi gereja. Secara diam-diam, Newton melakukan penghitungan matematis terhadap umur dunia dengan sumber-sumber dari berbagai kitab ramalan, sejarah, dan juga Alkitab itu sendiri.

Newton mendapatkan hasil bahwa setelah Kerajaan Romawi Suci berlalu di tahun 800 M, maka harus ada waktu selang selama 1260 tahun untuk mendirikannya kembali. Hasilnya, Newton menulis, bahwa Kerajaan Romawi Suci akan berdiri dan ini akan menandai Hari Akhir Dunia, pada tahun 2060.

Menurut kepercayaan kelompok Kabbalah, di Akhir Dunia, Haikal Sulaiman akan sudah berdiri dan dari sana Sang Messiah (The Christ) akan turun kembali guna memimpin orang-orang Yahudi memerangi seluruh manusia yang tidak mau tunduk pada mereka. Perang ini akan berlangsung dengan hebat di atas bukit Megiddo di kawasan Arab dan sebab itu dinamakan Perang Armageddon.

Manuskrip rahasia Newton (The Secrets Newton) ini sempat dipamerkan pada tahun 1969 di Universitas Ibrani di Yerusalem. Dan setelah itu tidak terdengar lagi kabarnya.

Riwayat Hidup
Sir Isaac Newton, 4 Januari 1643 - 31 Maret 1727, merupakan seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi dan juga ahli kimia yang berasal dari Inggris. Beliau merupakan pengikut aliran heliosentris dan ilmuwan yang sangat berpengaruh sepanjang sejarah, bahkan dikatakan sebagai bapak ilmu fisika modern.

Dengan berbagai hasil karya ilmiah yang dicapainya, Newton menulis sebuah buku Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, di mana pada buku tersebut dideskripsikan mengenai teori gravitasi secara umum, berdasarkan hukum gerak yang ditemukannya, di mana benda akan tertarik ke bawah karena gaya gravitasi.

Bekerja sama dengan Gottfried Leibniz, Newton mengembangkan teori kalkulus. Newton merupakan orang pertama yang menjelaskan tentang teori gerak dan berperan penting dalam merumuskan gerakan melingkar dari hukum Kepler, di mana Newton memperluas hukum tersebut dengan beranggapan bahwa suatu orbit gerakan melingkar tidak harus selalu berbentuk lingkaran sempurna (seperti elipse, hiperbola dan parabola).

Newton menemukan spektrum warna ketika melakukan percobaan dengan melewati sinar putih pada sebuah prisma, dia juga percaya bahwa sinar merupakan kumpulan dari partikel-partikel. Newton juga mengembangkan hukum tentang pendinginan yang di dapatkan dari teori binomial, dan menemukan sebuah prinsip momentum dan angular momentum.

LOUIS PASTEUR 1822-1895

2008-04-07T11:04:00.000-07:00

Ahli kimia dan biolog Perancis, Louis Pasteur, umumnya dianggap jempolan bin jempolan dalam sejarah obat-obatan. Pasteur memang menyuguhkan banyak sumbangan pikiran penting bagi kepentingan ilmu pengetahuan. Tetapi yang paling menonjol pada dirinya ialah pendapatnya tentang teori baksil penyakit dan pengembangan teknik pencegahan lewat penyuntikan.

Pasteur lahir di kota Dole tahun 1822, bagian timur Perancis. Sebagai mahasiswa di Paris dia memperdalam ilmu pengetahuan. Kegeniusannya belum tampak tatkala jadi mahasiswa bahkan salah seorang mahagurunya menganggap Pasteur "sedang-sedang" saja dalam ilmu kimia. Baru sesudah dia meraih gelar Doktor di tahun 1847, Pasteur membuktikan ucapan profesornya keliru besar. Penyelidikannya tentang asam traktat (tartaric acid) pada kaca mengangkat derajatnya ke tingkat ahli kimia yang tersohor di saat umurnya baru dua puluh enam tahun.

Kemudian dia mengalihkan perhatiannya kepada penyelidikan tentang peragian dan membuktikan bahwa proses ini persis seperti proses yang terjadi pada sejenis mikro organisme lainnya dapat memprodusir hasil-hasil yang tidak dikehendaki dalam hal peragian minuman. Pendapat ini segera menuntunnya kegagasan lain bahwa semacam mikro organisme dapat pula menghasilkan hal-hal yang tidak diharapkan dan dapat membawa pengaruh baik terhadap manusia maupun hewan.

Pasteur bukanlah orang pertama yang memasalahkan teori baksil penyakit. Hipotesa serupa telah pernah dikembangkan lebih dulu oleh Girolamo Fracastoro, Friedrich Henle dan banyak lainnya lagi. Tetapi, Pasteurlah yang paling menonjol dalam hal teori kuman penyakit yang dibuktikannya lewat serentetan percobaan dan demonstrasi yang merupakan faktor utama dan meyakinkan masyarakat cerdik pandai bahwa teorinya benar.

Apabila penyakit disebabkan oleh baksil, tampaknya masuk akal bahwa dengan mencegah masuknya baksil itu ke dalam tubuh manusia, penyakit itu bisa dihindari. Karena itu Pasteur menekankan pentingnya metode antiseptik buat para dokter, dan dia punya pengaruh besar terhadap Joseph Lister yang memperkenalkan cara antiseptik kedalam bidang pembedahan.

Bakteri yang berbahaya dapat memasuki tubuh manusia lewat makanan dan minuman. Pasteur mengembangkan teknik (biasa disebut pasteurisasi) untuk memusnahkan mikro organisme dalam minuman. Teknik ini, jika dipraktekkan, dapat membinasakan susu yang kejangkitan hama sebagai penyebab infeksi.

Tatkala umurnya mendekati pertengahan lima puluhan, Pasteur beralih lagi perhatiannya kepada penyelidikan baksil penyakit ternak, sejenis penyakit infeksi serius yang menyerang binatang ternak dan binatang-binatang lain, tidak kecuali manusia. Pasteur mampu menunjukkan bahwa sejenis baksil menjadi sebab sesuatu penyakit. Karya lebih penting lainnya ialah pengembangan tekniknya memproduksi corak baksil penyakit ternak yang sudah dilemahkan. Dengan cara disuntikkan ke tubuh ternak, baksil penyakit yang sudah dilemahkan ini dapat menimbulkan penyakit yang ringan dan tidak mengakibatkan fatal sehingga memungkinkan ternak-ternak itu memperoleh kekebalan untuk menghadapi penyakit normal. Demonstrasi Pasteur di depan umum mengenai efektivitas teknik mengebalkan hewan dari baksil penyakit ternak menimbulkan kegemparan. Segera disadari bahwa metode umum dapat digunakan untuk pencegahan rupa-rupa penyakit masyarakat.

Penemuan pribadi Pasteur yang paling termasyhur adalah pengembangan teknik penyuntikan terhadap manusia untuk mencegah penyakit Rabies yang ditakuti. Lain-lain ilmuwan, dengan meniru gagasan dasar Pasteur, sejak itu mengembangkan vaksin untuk mencegah lain-lain penyakit berat seperti tifus dan poliomyelitis.

Pasteur, seorang yang suka kerja luar biasa banyak, menciptakan penemuan-penemuan kurang penting namun tetap berguna bagi keharuman namanya. Adalah tak lain dari penemuannya --melebihi arti penemuan orang-orang lain-- yang secara meyakinkan mendemonstrasikan bahwa mikro organisme tidak tumbuh lewat pembiakan. Pasteur juga menemukan fenomena anaerobiosis, misalnya sesuatu mikro organisme dapat hidup dalam ketiadaan udara maupun oksigen. Karya Pasteur mengenai penyakit ulat sutera mendatangkan nilai komersial yang tinggi. Penemuan lainnya adalah pengembangan vaksin untuk mencegah berjangkitnya penyakit kolera pada ayam dan penyakit yang menyerang unggas. Pasteur menghembuskan nafas terakhir di dekat Paris tahun 1895.

Orang sering membuat bandingan antara Pasteur dengan Edward Jenner, ahli fisika Inggris yang mengembangkan vaksin untuk pencegahan cacar. Meskipun Jenner melakukannya 80 tahun sebelum Pasteur, saya menganggap arti penting Jenner tidaklah sebesar Pasteur, karena sistem pengebalannya berlaku hanya untuk satu jenis penyakit saja, sedangkan sistem Pasteur dapat --dan telah terbukti-- ampuh untuk mengebalkan terhadap banyak penyakit.
Terhitung sejak pertengahan abad ke-19, kebutuhan hidup penduduk dunia nyaris bertambah dua kali hpat. Pertambahan kebutuhan yang bukan kepalang cepat dan beraneka luas jangkauannya ini lebih hebat dari apa yang pernah terjadi di sepanjang sejarah ummat manusia. Akibatnya, pengetahuan modern dan dunia kedokteran sebetulnya telah menyuguhkan kita masa kehidupan yang kedua. Apabila penambahan jangka perpanjangan ini dapat dihubungkan dengan semata-mata karya usaha Pasteur, saya tidak ragu dan bimbang lagi menempatkannya pada tingkat pertama dalam daftar urutan buku ini. Bagaimanapun, sumbangan Pasteur begitu mendasarnya sehingga tak perlu dipertanyakan lagi bahwa Pasteur punya saham besar dalam hal mencegah angka kematian pada akhir abad ini. Dan karena itu Pasteur layak ditempatkan dalam urutan tinggi daftar buku ini.

Waspada dengan bahan-bahan kimia di sekeliling kita

2008-04-07T10:43:00.000-07:00

Apakah Anda termasuk orang yang mempunyai kepedulian yang besar dengan masalah kesehatan? Jika ya, maka tulisan ini sangat berguna bagi Anda. Tahukah kita, tanpa kita sadari, lingkungan sekitar kita, termasuk barang-barang kebutuhan sehari-hari yang kita gunakan, dapat memberikan dampak negatif terhadap kesehatan tubuh kita. Tanpa sadar kita telah menghirup bahan-bahan kimia berbahaya yang berasal dari benda-benda yang terdapat di tempat tinggal kita. Berikut ini penulis uraikan beberapa bahan kimia berbahaya yang sering terkontaminasi dengan tubuh kita tanpa kita sadari. Meskipun kadar bahan-bahan kimia yang masuk ke udara tersebut belum melebihi ambang batas yang diperbolehkan, namun jika terjadi paparan dalam waktu yang lama dan terus menerus dapat berpengaruh bagi kesehatan kita.

1. Asbes

Asbes merupakan serat mineral silika yang bersifat fleksibel, tahan lama dan tidak mudah terbakar. Asbes banyak digunakan sebagai penghantar listrik dan penghantar panas yang baik. Asbes banyak digunakan sebagai isolator panas dan pada pipa saluran pembuangan limbah rumah tangga, dan bahan material atap rumah. Asbes banyak digunakan dalam bahan-bahan bangunan. Jika ikatan asbes dalam senyawanya lepas, maka serat asbes akan masuk ke udara dan bertahan dalam waktu yang lama.

2. Bioaerosol

Kontaminan biologi seperti virus, bakteri, jamur, lumut , serangga atau serbuk sari tumbuhan. Kontaminan biologi tersebut jika dihembus oleh angin akan masuk ke udara dan mencemari udara bersih.

3. Formaldehid

Formaldehid merupakan aldehid sederhana. Gas formaldehid tidak berwarna dan diemisikan dari bahan-bahan bangunan, industri rumah tangga atau proses pembakaran. Formaldehid juga terdapat pada produk kayu yang dipres, papan, papan dinding, tekstil (seperti pada karpet dan pakaian).

Formaldehid dapat masuk ke udara akibat terjadi pengikisan dan penguapan akibat panas yang tinggi.

4. Bahan-bahan pertikulat

Dalam kehidupan sehari-hari pertikulat dikenal dengan istilah debu yang berterbangan di udara. Partikulat juga bisa ditemui dalam bentuk logam-logam berta yang jika terhirup oleh manusia akan mengakibatkan penyakit.

5. Senyawa organik volatil (Volatil Organic Compound)

Senyawa organik volatil (VOC) mudah menguap pada suhu kamar. VOC sering ditemui dalam bentuk aerosol yang terdapat pada pembersih, cat, vernis, produk-produk kayu yang di-pres, pestisida, dan semir.

6. Karbon monoksida (CO)

Karbon monoksida atau CO adalah suatu gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan juga tidak berasa. Gas CO dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah 129oC. Gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan fosil dengan udara, berupa gas buangan. Kota besar yang padat lalu lintasnya akan banyak menghasilkan gas CO sehingga kadar CO dalam uadra relatif tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan. Selain itu dari gas CO dapat pula terbentuk dari proses industri. Secara alamiah gas CO juga dapat terbentuk, walaupun jumlahnya relatif sedikit, seperti gas hasil kegiatan gunung berapi, proses biologi dan lain-lain. Secara umum terbentuk gas CO adalah melalui proses berikut ini :

Pertama, pembakaran bahan bakar fosil.

Kedua, pada suhu tinggi terjadi reaksi antara karbondioksida (CO2) dengan karbon C yang menghasilkan gas CO.

Ketiga, pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan oksigen.

Penyebaran gas CO diudara tergantung pada keadaan lingkungan. Untuk daerah perkotaan yang banyak kegiatan industrinya dan lalu lintasnya padat, udaranya sudah banyak tercemar oleh gas CO. Sedangkan daerah pimggiran kota atau desa, cemaran CO diudara relatif sedikit. Ternyata tanah yang masih terbuka dimana belum ada bangunan diatasnya, dapat membantu penyerapan gas CO. Hal ini disebabkan mikroorganisme yang ada didalam tanah mampu menyerap gas CO yang terdapat diudara. Angin dapat mengurangi konsentrasi gas CO pada suatu tempat karena perpindahan ke tempat lain.

Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang akan dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO bereaksi dengan darah (hemoglobin) :

Hemoglobin + O2 -> O2Hb (oksihemoglobin)

Hemoglobin + CO -> COHb (karboksihemoglobin)

Konsentrasi gas CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman jika waktu kontak hanya sebentar. Gas CO sebanyak 30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Pengaruh karbon monoksida (CO) terhadap tubuh manusia ternyata tidak sama dengan manusia yang satu dengan yang lainnya. Konsentrasi gas CO disuatu ruang akan naik bila di ruangan itu ada orang yang merokok. Orang yang merokok akan mengeluarkan asap rokok yang mengandung gas CO dengan konsentrasi lebih dari 20.000 ppm yang kemudian menjadi encer sekitar 400-5000 ppm selama dihisap. Konsentrasi gas CO yang tinggi didalam asap rokok menyebabkan kandungan COHb dalam darah orang yang merokok jadi meningkat. Keadaan ini sudah barang tentu sangat membahayakan kesehatan orang yang merokok. Orang yang merokok dalam waktu yang cukup lama (perokok berat) konsentrasi COHb dalam darahnya sekitar 6,9%. Hal inilah yang menyebabkan perokok berat mudah terkena serangan jantung.

Pengaruh konsentrasi gas CO di udara sampai dengan dengan 100 ppm terhadap tanaman hampir tidak ada, khususnya pada tanaman tingkat tinggi. Bila konsentrasi gas CO di udara mencapai 2000 ppm dan waktu kontak lebih dari 24 jam, maka kana mempengaruhi kemampuan fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas yang ada pada lingkungan terutama yang terdapat pada akar tanaman.

Penurunan kesadaran sehingga terjadi banyak kecelakaan, fungsi sistem kontrol syaraf turun serta fungsi jantung dan paru-paru menurun bahkan dapat menyebabkan kematian. Waktu tinggal CO dalam atmosfer lebih kurang 4 bulan. CO dapat dioksidasi menjadi CO2 dalam atmosfer adalah HO dan HO2 radikal, atau oksigen dan ozon. Mikroorganisme tanah merupakan bahan yang dapat menghilangkan CO dari atmosfer.

Dari penelitian diketahui bahwa udara yang mengandung CO sebesar 120 ppm dapat dihilangkan selama 3 jam dengan cara mengontakkan dengan 2,8 kg tanah (Human, 1971), dengan demikian mikroorganisme dapat pula menghilangkan senyawa CO dari lingkungan, sejauh ini yang berperan aktif adalah jamur penicillium dan Aspergillus.

Mengapa tubuh kita gemetar pada saat cuaca dingin?

2008-04-07T02:14:00.000-07:00

Tubuh manusia tidak dapat mengtoleransi suhu yang terlalu rendah maupun terlalu tinggi. Seseorang yang berada di luar ruangan dengan temperatur udara di bawah minus 29oC tanpa mengenakan pakaian yang cukup tebal akan beku dan berakhir pada kematian karena tubuhnya kehilangan panas. Temperatur tubuh normal adalah 37oC, dan ketika temperatur udara lebih rendah dari temperatur tubuh, panas akan mengalir dari tubuh kita. Pada temperatur udara sedang (berkisar antara 15-20oC), tubuh kita tidak terlalu bermasalah, bahkan sesungguhnya temperatur udara sedang sangat dibutuhkan karena tubuh kita memproduksi panas berlebih dari yang kita butuhkan dan harus dilepas sebagian. Suatu kondisi dimana temperatur udara sangat rendah sehingga tubuh melepas terlalu banyak panas sehingga temperatur tubuh turun disebut dengan hypothermia. Penurunan panas tubuh badan antara 1oC hingga 2oC mengakibatkan tubuh gemetar, yang merupakan salah satu usaha tubuh kita untuk menaikkan temperatur tubuh melalui gerakan dari sendi-sendi otot. Penurunan yang lebih drastis lagi mengakibatkan kehilangan kesadaran dan bahkan kematian.

Kebalikan dari kondisi di atas disebut dengan hiperthermia. Hal ini dapat disebabkan oleh tingginya udara di luar maupun faktor dari dalam tubuh kita sendiri yaitu ketika seseorang menderita demam.

Mengapa demam temperatur tinggi berbahaya?

2008-04-07T02:12:00.001-07:00

Temperatur normal tubuh kita adalah 37oC dan temperatur tubuh kita tidak dapat melebihi dari 41.7oC. Seluruh reaksi didalam tubuh kita baik itu pernafasan, pencernaan, dan sintesis dari berbagai senyawa berlangsung pada temperatur normal tubuh. Jika temperatur tubuh kita naik 10oC menyebabkan kecepatan reaksi dari reaksi-reaksi yang terjadi di dalam tubuh kita menjadi dua kali lebih cepat dari keadaan normal, bahkan kenaiikan 1oC saja sudah cukup mempercepat reaksi kimia di dalam tubuh kita. Kita dapat melihat dari sini bahwa demam dengan temperatur tinggi sangatlah berbahaya.

Demam merupakan mekanisme kekebalan tubuh, dimana sedikit kenaikkan pada temperatur tubuh mempercepat pembunuhan kuman dan bakteri melalui percepatan reaksi mekanisme kekebalan tubuh. Hal yang penting adalah kenaikkan temperatur tersebut haruslah sedikit: kenaikkan temperatur tubuh lebih dari 3oC mempercepat kecepatan reaksi pada signifikasi yang berbahaya.

Seseorang dapat dengan mudah mendeteksi kenaikkan dari reaksi kimia tubuh ketika pasien menderita demam dengan temperatur tinggi. Denyut nadi bertambah dan pernafasan menjadi lebih cepat merupakan suatu usaha untuk memperoleh lebih banyak oksigen guna mempercepat reaksi yang terjadi di dalam tubuh.

Apa yang terjadi ketika rambut kita dikeriting?

2008-04-07T02:10:00.000-07:00

Suatu protein yang disebut dengan keratin, merupakan protein yang membentuk rambut manusia, terdiri dari unsur cystine, yaitu senyawa asam amino yang memiliki unsur sulfida, dalam jumlah persentase yang cukup tinggi. Jembatan disulfida -S-S- dari cystine merupakan salah satu faktor utama yang bertanggung jawab atas berbagai bentuk dari rambut kita. Rambut lurus atau keriting dikarenakan keratin mengandung jembatan disulfida yang memampukan molekul untuk mempertahankan bentuk-bentuk tertentu. Di dalam proses keriting atau 'perm' (permanent waves) , pertama rambut diberikan senyawa pereduksi yang membuka beberapa ikatan -S-S- .

Hal ini memungkinkan molekul kehilangan daya kekakuannya dan membuatnya lebih lentur. Setelah itu rambut ditata sesuai dengan bentuk yang diinginkan dengan bantuan penggulung rambut atau alat penata rambut lainnya dan kemudian diberikan senyawa pengoksidasi. Senyawa pengoksidasi ini membalikkan reaksi yang disebutkan diatas, membentuk ikatan disulfida baru, sehingga molekul-molekul dapat mempertahankan bentuk baru yang diinginkan. Hal yang sama juga berlaku ketika kita ingin meluruskan rambut kita.

Walaupun kita telah menjalani proses keriting rambut, sesungguhnya keriting pada rambut kita tidaklah bersifat permanen. Rambut akan terus bertumbuh dan setelah beberapa lama kepala kita akan terdapat rambut baru yang cukup banyak jumlahnya. Rambut baru ini memiliki ikatan disulfida sama seperti bentuk rambut kita semula, sehingga lambat laun bentuk dari rambut kita akan kembali secara alami.

Apa penyebab penyakit gondok?

2008-04-07T02:09:00.002-07:00

Penyakit gondok disebabkan oleh membesarnya kelenjar tiroid pada leher. Hubungan antara penyakit ini dengan kurangnya konsumsi yodium telah diketahui lebih dari 130 tahun yang lalu. Beberapa abab sebelumnya, penyakit gondok ditangani dengan mengkonsumsikan pasien benda yang kaya akan yodium seperti karang laut yang dibakar. Yodium berinteraksi dengan protein yang disebut dengan thyroglobulin, dan cincin aromatik dari protein ter-iodinisasi. Dua dari molekul yang ter-iodinisasi tersebut berinteraksi, membentuk suatu unit thyroxine yang berikatan dengan protein. Unit aromatik ini kemudian lepas dan menghasilkan suatu hormon tiroid thyroxine yang sangat kuat.

Manusia maupun hewan mamamalia muda memerlukan hormon tiroid untuk pertumbuhan dan perkembangan yang normal. Kekurangan dari hormon tiroid pada saat kandungan berakibat penurunan mental dan daya pikir anak tersebut. Kekurangan hormon tiroid pada tingkat rendah pada orang dewasa mengakibatkan hypotiroidism, atau sering kita sebut dengan istilah gondok, dengan gejala-gejala seperti malas bergerak, kegemukan, dan kulit yang mengering.

Yodium yang kita dapatkan dari mengkonsumsi makanan dan minuman berada dalam bentuk ion yodium, dan besarnya bergantung dari kadar yodium dalam tanah. Tanah dengan kadar yodium rendah mengakibatkan banyak pasien menderita penyakit gondok dan dapat ditanggulangi dengan mengkomsumsi garam yang ber-iodinisasi NaI (100mg iyodium per gram garam).

Apa perbedaan karbon dioksida dan karbon mono-oksida?

2008-04-07T02:09:00.001-07:00

Pembakaran sempurna dari bahan bahar menghasilkan karbon dioksida. Proses ini berlangsung ketika oksigen berada dalam keadaaan yang cukup. Ketika pembakaran berlangsung tidak sempurna, karbon monooksida juga diproduksi. Sesungguhnya, oksidasi dari senyawa karbon tidak hanya terjadi pada mobil kita ataupun pembakaran arang tetapi juga terjadi pada tubuh kita. Dalam kasus ini produk dari reaksi sebagian besar berupa CO2, ketika kita menghembuskan nafas kita.

Karbon dioksida merupakan sebagian kecil komponen dari atmosfir kita, walaupun aktivasi dari gunung berapi dan pembakaran bahan bakar fosil memproduksinya dalam jumlah yang cukup besar. Walaupun begitu, CO2 di udara juga diperlukan dalam proses fotosintesis karbohidrat oleh tanaman. Sebagian juga diubah menjadi karbonat padat, melalui proses pelarutan dengan air dan membentuk asam karbonat, lalu berinteraksi dengan kation, sebagai contoh, dengan Ca2+ dan terbentuk senyawa kalsium karbonat yang tidak larut.

Karbon monooksida dihasilkan pada pembakaran tidak sempurna. Sebagai contoh, 4 sampai 7 persen dari gas buangan kendaraan bermotor dan gas dari cerobong asap merupakan CO. Senyawa ini sangatlah beracun karena dapat berikatan kuat dengan hemoglobin dan menghambat proses pengangkutan oksigen ke jaringan-jaringan tubuh. Karbon monooksida berikatan 200 kali lebih kuat dengan hemoglobin daripada oksigen dan oleh karenanya sangat sulit untuk melepaskannya ketika telah berikatan dengan darah.

Keracuan karbon monooksida pada umumnya mengakibatkan kematian karena senyawa ini tidak memiliki tanda-tanda bahaya. Karbon mooksida tidak berbau dan tidak berwarna, serta reaksinya berlangsung sangat cepat.

Sesungguhnya senyawa karbon oksida juga diproduksi oleh tubuh kita pada proses perusakan heme, tetapi jumlahnya sangatlah kecil, tidak lebih dari 1 persen dari aktivitas hemoglobin, dan tidak menyebabkan gejala-gejala apapun. Ketika 10 sampai 30 persen dari molekul hemoglobin bercampur dengan karbon monooksida, timbul gejala pening dan sakit kepala, disertai dengan kaburnya penglihatan dan rasa mual. Persentasi karbon monooksida yang lebih tinggi lagi mengakibatkan hilangnya kesadaran, melemahnya aktivasi jantung, koma bahkan kematian. Penangannya dengan memberikan campuran antara oksigen dan karbon dioksida maupun transfusi darah bila perlu.

Apakah yang dimaksud Efek Rumah Kaca?

2008-04-07T02:08:00.001-07:00

Dunia memperoleh sebagian besar energi dari pembakaran bahan bakar fosil yang berupa pembakaran minyak bumi, arang maupun gas bumi. Ketika pembakaran berlangsung sempurna, seluruh unsur karbon dari senyawa ini diubah menjadi karbon dioksida. Senyawa karbon dari bahan bakar fosil telah tersimpan di dalam bumi selama beratus-ratus milliar tahun lamanya. Dalam jangka waktu satu atau dua abab ini, senyawa karbon ini dieksploitasi dan diubah menjadi karbon dioksida. Tidak semua karbon dioksida berada di atmosfir (sebagian darinya larut di laut dan danau, sebagian juga diubah menjadi bebatuan dalam wujud karbonat kalsium dan magnesium), tetapi hasil pengukuran menunjukkan bahwa kadar CO2 di atmosfir perlahan-lahan meningkat tiap tahun dan terus meningkat dekade-dekade terakhir.

Peningkatan dari kadar CO2 di atmosfir menimbulkan masalah-masalah penting yang disebabkan oleh alasan-alasan berikut ini. Karbon dioksida memiliki sifat memperbolehkan cahaya sinar tampak untuk lewat melaluinya tetapi menyerap sinar infra merah. Agar bumi dapat mempertahankan temperatur rata-rata, bumi harus melepaskan energi setara dengan energi yang diterima. Energi diperoleh dari matahari yang sebagian besar dalam bentuk cahaya sinar tampak. Oleh karena CO2 di atmosfer memperbolehkan sinar tampak untuk lewat, energi lewat sampai ke permukaan bumi. Tetapi energi yang kemudian dilepaskan (dipancarkan) oleh permukaan bumi sebagian besar berada dalam bentuk infra merah, bukan cahaya sinar tampak, yang oleh karenanya disearap oleh atmosfer CO2. Sekali molekul CO2 menyerap energi dari sinar infra merah, energi ini tidak disimpan melainkan dilepaskan kembali ke segala arah, memancarkan balik ke permukaan bumi. Sebagai konsekuensinya, atmosfer CO2 tidak menghambat energi matahari untuk mencapai bumi, tetapi menghambat sebagian energi untuk kembali ke ruang angkasa. Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca.

Kita mungkin menduga adanya peningkatan bertahap dari temperatur rata-rata permukaan bumi atau pemanasan global, sebagai akibat dari bertambahnya kadar CO2 tiap tahunnya. Sesungguhnya, tidak diperlukan peningkatan yang tinggi dari temperatur rata-rata untuk mengakibatkan perubahaan pada cuaca bumi. Peningkatan 4 derajat celcius cukup untuk sebagian besar antartik mencair dan berakibat tenggelamnya beberapa negara-negara pantai di seluruh dunia. Tetapi apakah sesungguhnya temperatur rata-rata terus meningkat? Hasil pengukuran menunjukkan temperatur rata-rata bumi meningkat, 0.6 derajat celcius, dari tahun 1880 sampai 1940, lalu kembali menurun, kurang lebih 0.3 derajat celcius, dari tahun 1940 sampai 1975, walaupun konsentrasi dari CO2 pada atmosfer terus meningkat pada masa itu. Sejak tahun 1975 temperatur bumi kembali meningkat secara perlahan-lahan. Pada dasarnya, sampai saat ini kita tidak memastikan seberapa jauh efek rumah kaca berdampak pada perubahan cuaca bumi. Ada banyak faktor yang terlibat didalamnya, dan penelitian terus berlanjut.

Mengapa tidak baik mengkonsumsi MSG berlebihan ?

2008-04-07T02:07:00.000-07:00

Sejak ditemukannya asam glutamat atau yang sering disebut dengan MSG (Monosodium Glutamat) pada tahun 1940, asam glutamat telah digunakan di berbagai macam jenis produk makanan di berbagai negara, khususnya dalam kurun waktu 40 tahun terakhir. Asam glutamat merupakan salah satu dari 20 asam amino yang ditemukan pada protein dan MSG merupakan monomer dari asam glutamat. MSG memberikan rasa gurih dan nikmat pada berbagai macam masakan, walaupun masakan itu sebenarnya tidak memberikan rasa gurih yang berarti. Penambahan MSG ini membuat masakan seperti daging, sayur, sup berasa lebih nikmat dan gurih. MSG dijual dalam berbagai bentuk produk dan kemasan, produk penyedap rasa seperti Ajinomoto atau Royco mengandung MSG sebagai salah satu bahan penyedap rasa. Produk makanan siap saji, makanan beku maupun makanan kaleng juga mengandung MSG dalam jumlah yang cukup besar. Selain lada dan garam, botol berlabel penyedap rasa yang mengandung MSG juga dapat dengan mudah ditemukan di rak bumbu dapur maupun di atas meja restoran. Umumnya, Restoran Cina banyak menggunakan MSG untuk menyedapkan masakan-masakannya.

Walaupun sebagian besar orang dapat mengkonsumsi MSG tanpa masalah, beberapa orang memiliki alergi bila mengkonsumsi berlebihan yaitu gejala seperti pening, mati rasa yang menjalar dari rahang sampai belakang leher, sesak nafas dan keringat dingin. Secara umum, gejala-gejala ini dikenal dengan nama sindrom restoran cina.
Asam glutamat dan gamma-asam aminobutrat mempengaruhi transmisi signal didalam otak. Asam glutamat meningkatkan transmisi signal dalam otak, sementara gamma-asam aminobutrat menurunkannya. Oleh karenanya, mengkonsumsi MSG berlebihan pada beberapa individu dapat merusak kesetimbangan antara peningkatan dan penurunan transmisi signal dalam otak. Oleh karena itu, pada akhir tahun 1970, perusahaan-perusahaan makanan bayi bersepakat untuk tidak memasukkan unsur MSG ke produk-produk makanan bayi

Bagaimana asas polarisasi dapat menjelaskan perbedaan titik lebur?

2008-04-07T02:03:00.000-07:00

Perbedaan titik lebur senyawa-senyawa dipengaruhi oleh beberapa hal, di antaranya adalah perbedaan kuatnya ikatan yang dibentuk antar unsur dalam senyawa tersebut. Semakin kuat ikatan yang dibentuk, semakin besar energi yang diperlukan untuk memutuskannya. Dengan kata lain, semakin tinggi juga titik lebur unsur tersebut. Perbedaan titik lebur antara senyawa-senyawa pada golongan yang sama dapat dijelaskan dengan perbedaan elektronegativitas unsur-unsur pembentuk senyawa tersebut.
Dalam molekul-kovalen diatomik (beratom dua) -- di sini kita namakan AB -- momen dwikutub akan nol bila elektron-elektron ikatan benar-benar digunakan bersama secara merata di antara kedua unsur itu. Biasanya unsur A dan B ini merupakan dua unsur yang sama misalnya H2 atau Cl2.

Dalam kasus yang lebih umum, di mana AB adalah dua unsur yang berlainan, perbedaan muatan partial akan menyebabkan terjadinya momen dwikutub (polarisasi). Hal ini dijelaskan dengan membuat hipotesis bahwa salah satu atom, B, umpamanya, mempunyai tarikan lebih besar daripada A terhadap elektron yang digunakan bersama dalam ikatan itu. Dapat dikatakan, B mempunyai elektronegativitas lebih besar daripada A, atau polaritas B lebih negatif relatif terhadap A. Semakin besar perbedaan elektronegativitas (polaritas) antara unsur A dan B, sifat ikatan AB akan semakin ionik sehingga ikatannya akan lebih kuat dan titik leburnya akan semakin tinggi.
Merangkum pembahasan ini, senyawa terpolarisasi karena unsur-unsur pembentuknya mempunyai elektronegativitas yang berbeda. Semakin besar perbedaan elektronegativitas unsur-unsur pembentuk suatu senyawa, semakin kuat ikatan antara unsur-unsur dalam senyawa itu. Semakin kuat ikatan suatu senyawa, semakin tinggi titik lebur senyawa itu.

Di golongan mana hidrogen layak ditempatkan ?

2008-04-07T02:02:00.000-07:00

Hidrogen, unsur pertama dalam tabel periodik, adalah unsur terbanyak di alam semesta, yaitu hampir 90% dari seluruh atom yang ada. Hasil pemfusian atom-atom hidrogen menjadi helium inti matahari menghasilkan energi cahaya yang setiap hari menyinari bumi, dan hasil oksidasinya dapat dengan mudah kita jumpai dalam berbagai macam produk makanan (karbohidrat), air (H2O), dan masih banyak lagi. Hidrogen juga merupakan elemen ketiga terbanyak dalam kerak bumi dan merupakan elemen yang memberikan banyak kontribusi dalam proses sintesis. Penelitian tentang sel bahan bakar (fuel cell) yang melibatkan hidrogen sebagai pengganti bahan bakar juga merupakan penelitian yang sangat menjanjikan.
Namun, setelah 130 tahun lebih tabel periodik disusun, penggolongan unsur hidrogen di dalam tabel periodik masih membingungkan dan sulit untuk dijelaskan. Ilmuwan kimia jarang sekali membicarakan tentang di mana seharusnya hidrogen ini digolongkan.

Ditinjau dari sifat elektronik atau valensi, karena hidrogen dapat membentuk senyawa positif (misalnya HCl) maupun negatif (misalnya NaH), hidrogen dapat digolongkan baik dalam golongan I maupun golongan VI. Sebaliknya bila kita meninjau dari sifat kesamaan elektronegativitas, hidrogen dapat digolongkan menjadi satu golongan dengan unsur-unsur golongan IV, terutama karbon. Kulit terluar hidrogen diisi elektron hanya setengah dari kapasitasnya, sama seperti karbon, sehingga kedua atom ini mampu membentuk ikatan kovalen.

Di tengah begitu pesatnya perkembangan kimia, mengapa diskusi tentang penempatan hidrogen tidak mendapat perhatian para ilmuwan kimia? Penempatan hidrogen pada golongan pertama mungkinlah hanya sebuah penomoran dari suatu unsur. Penempatan hidrogen pada golongan logam alkali dikarenakan atom ini hanya memiliki satu elektron pada kulit terluar. Seperti kita ketahui, hidrogen merupakan unsur non logam, maka penempatan ini hanya dikarenakan faktor satu elektron, tanpa mengindahkan konteks dari sifat kimia atom tersebut.

Kimiawan Eugene Wigner dan Hillard Huntington pada tahun 1935 memprediksikan bahwa logam hidrogen akan terbentuk pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Tetapi sampai saat ini, penelitian yang memberikan tekanan sampai 1.5 juta atm (tekanan udara biasa adalah 1 atm) dan suhu lebih dari 2700oC hanya dapat menghasilkan cairan hidrogen yang bersifat logam tetapi bukan padat. Karena itu, boleh dikatakan mustahil untuk membuat logam hidrogen.

Hidrogen merupakan unsur yang paling non-logam dari segala unsur yang ada bahkan bila dibandingkan dengan oksigen ataupun unsur halida lainnya.

Penelitian-penelitian terakhir menunjukkan bahwa sifat dari unsur hidrogen mirip dengan unsur-unsur karbon dan silikon pada golongan IV. Hubungan antara hidrogen dengan karbon maupun silikon dapat diamati dengan membandingkan ikatan H-H, C-H, Si-H. Ketiga-tiganya membentuk ikatan kovalen yang sangat kuat dan ikatannya dapat diisolasi, berbeda dengan ikatan-ikatan yang terbentuk antara karbon atau silikon dengan unsur-unsur golongan I, di mana ikatan logam yang terbentuk relatif lebih lemah. Hanya ada satu keberatan terhadap pernyataan bahwa hidrogen dapat ditempatkan segolongan dengan karbon: karbon tidak dapat membentuk ion yang stabil, sebaliknya hidrogen membentuk kation dan anion yang stabil. Walaupun begitu kation hidrogen tidak didapati dalam keadaan bebas (kecuali dalam keadaan hampa udara) tetapi selalu berikatan dengan senyawa lainnya (mis : H+ +H2O -> H3O+ ).

Sifat-sifat hidrogen yang menyimpan misteri membuat perdebatan tentang penggolongannya pada tabel periodik masih terus berlanjut. Tapi kalau kita mau berpikir lebih jauh tentang sifat dari hidrogen tersebut, mungkin lebih tepat kalau hidrogen ditempatkan segolongan dengan karbon dan silikon.

Bagaimana bahan bakar menghasilkan energi dan berapa besar energi yang dihasilkan?

2008-04-07T02:01:00.000-07:00

Kehidupan kita sehari-hari tidak lepas dari kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Contoh yang paling sederhana adalah makanan yang kita santap sehari-hari. Makanan yang sebagian besar terdiri dari karbohidrat diubah di dalam tubuh kita menjadi senyawa gula yang mampu menghasilkan energi.

Dari manakah datangnya energi tersebut atau bagaimana energi tersebut terbentuk? Mari kita bersama-sama meneliti lebih lanjut dari sudut pandang atom dan molekul. Suatu molekul terdiri dari beberapa atom yang berhubungan satu dengan yang lain dalam bentuk ikatan. Ikatan-ikatan tersebut bervariasi kekuatannya dan semakin kuat ikatan tersebut semakin besar energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan tersebut. Ketika suatu molekul terputus ikatannya oleh suatu energi ( misalkan panas atau enzim ), atom-atom tersebut akan bereaksi dengan atom-atom lainnya membentuk suatu ikatan baru yang menghasilkan energi. Jikalau ikatan baru yang dihasilkan jauh lebih stabil daripada ikatan semula, hasil reaksi ini akan menghasilkan energi yang dapat dikonsumsi ( misalkan panas ).

Mungkin pernyataan di atas masih membingungkan anda. Mari kita lihat contoh-contoh dibawah ini untuk mempermudah pengertian tentang apa itu energi .

Sebuah balon berisi gas H2 berada dalam keadaan stabil asalkan tidak bersentuhan dengan udara. Ikatan H-H yang dibentuk oleh senyawa H2 sangat kuat. Kita memerlukan energi sebesar 432 kJ untuk memutuskan satu mol gas H2 menjadi atom-atom H . Bagaimana kalau senyawa H2 kita reaksikan dengan gas O2 ? Akibat reaksi ini akan timbul percikan api dan ledakan yang sangat kuat. Ledakan itu merupakan hasil dari reaksi :

2H2 + O2 -> 2H2O

Dari pernyataan di atas energi kimia dari H2 didapat dari kereaktifannya dengan O2. Dari reaksi ini dua molekul air terbentuk, dimana setiap molekulnya terdiri dari sepasang ikatan O-H dan energi yang dihasilkan dari pembentukan ikatan O-H adalah lebih dari energi yang dibutuhkan untuk pemutusan satu molekul H2 dan satu molekul O2.

Tabel 1 menunjukkan pemakaian energi dari reaksi-reaksi diatas. Energi total yang dihasilkan dari reaksi eksotermik diatas adalah 482 kJ, suatu energi yang cukup besar untuk membuat ledakan.

Cara yang sama bisa dipergunakan untuk memperkirakan energi yang dilepaskan atau dihasilkan dari bahan bakar fosil (lihat tabel 1.4). Contohnya gas bumi yang sebagian besar merupakan metana, yang reaksinya dengan O2 adalah

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Jika kita totalkan semua energi ikatan dari produk dan mengurangkannya dengan total energi ikatan bahan asal, energi yang dilepas adalah 810 kJ (nilai-nilai ini tidak terlalu tepat, karena energi ikatan merupakan perkiraan rata-rata ikatan dari dua jenis atom, yang mungkin bervariasi dari satu molekul ke yang lain, tetapi variasi itu tidak menggangu dalam perbandingan yang dibuat dalam artikel ini)

Kita lihat bahwa energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana adalah lebih besar dari reaksi pembakaran H2. Hal ini bukan berarti bahwa metana terbakar lebih hebat dari H2 melainkan karena jumlah molekul oksigen yang terlibat dalam kedua reaksi itu adalah berbeda. Jika kita bandingkan energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana dan H2 per mol O2, energi pembakaran metana menjadi 405 kJ , lebih kecil sedikit dari pembakaran H2. Jadi reaksi satu molekul O2 dengan H2 adalah sedikit lebih hebat dibandingkan dengan metana.

Dalam perspektif yang lain, satu mol metana mempunyai kandungan energi yang lebih besar dalam reaksi pembakaran dengan oksigen daripada satu mol hidrogen, karena 1 mol metana bereaksi dengan 2 mol O2, sedangkan 1 mol hidrogen bereaksi dengan 0.5 mol hidrogen (lihat "per mol bahan bakar").

Karena satu mol gas (gas apapun) akan memenuhi ruangan dengan volume yang sama (pada suhu dan tekanan yang sama, ingat rumus gas ideal PV=nRT), 1 m3 metana akan mempunyai energi tiga kali lebih besar dari 1 m3 gas hidrogen.

Tetapi jika berat yang diutamakan, maka hidrogen akan lebih berenergi dari metana. Hidrogen mengandung 2 kali energi per gram lebih besar daripada energi per gram metana. Hal ini dikarenakan berat molekul hidrogen yang delapan kali lebih kecil dari metana. Sehingga dalam satu gram, hidrogen mempunyai jumlah mol yang lebih tinggi dibandingkan dengan metana (ingat rumus G = n x Mr). Inilah salah satu alasan mengapa roket menggunakan bahan bakar hidrogen cair. Semakin ringan bahan bakar per unit energi akan semakin lebih baik, karena berat bahan bakar roket berpengaruh dalam kinerja roket itu sendiri.

Dari penjelasan diatas kita bisa menganalisis kandungan energi dari bahan bakar fosil yang lain.

Tabel 1 menunjukkan gambaran skematis kandungan energi dari bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak bukan terdiri dari senyawa murni, tetapi campuran yang sebagian besar adalah hidrokarbon jenuh. Oleh karena itu, reaksi yang tepat untuk pembakaran dari bahan bakar minyak adalah sebagai berikut:

2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Perhatikan : dalam reaksi pembakaran bahan bakar minyak ikatan C-C hanya dihitung sekali karena dalam (-CH2-) dihitung 2 x C-C.

Seperti yang disebut dalam tabel 1, diperkirakan reaksi tersebut menghasilkan energi sebesar 1220 kJ. Per mol oksigen, energi yang dibebaskan hanyalah 407 kJ, energi yang setara dengan energi yang dihasilkan metana. Per gram bahan bakar energi yang di bebaskan adalah 43.6 kJ , lebih sedikit dari metana. Hal ini disebabkan hidrokarbon jenuh (terutama rantai pendek) yang mempunyai perbandingan H/C lebih kecil dari 2/1 karena kumpulan metil di ujung rantai hidrokarbon. Selain itu, bahan bakar minyak mempunyai campuran senyawa aromatik yang mempunyai perbandingan H/C lebih besar dari 2/1. Sebagai contoh, minyak mentah mempunyai kandungan energi per gram sebesar 45.2 kJ (menghampiri dengan perhitungan dalam tabel 1 untuk bahan bakar minyak). Sedangkan minyak yang sudah diproses kandungan energi per gram nya meningkat ke 48.1 kJ (menandakan meningkatnya perbandingan H/C).

Metode energi ikatan dapat digunakan juga untuk perhitungan energi biomas, contohnya etanol:

C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

Energi yang dilepaskan adalah 419 kJ per mol O2, sedikit lebih besar dari energi yang dilepaskan oleh bahan bakar fosil. Walaupun begitu, energi per gram etanol (27.3 kJ) jauh lebih kecil dari bahan bakar fosil. Alasannya ialah etanol mempunyai satu atom oksigen yang sudah dalam keadaan tereduksi, yang tidak mempunyai peranan dalam energi pembakaran dengan O2. Atom oksigen dalam etanol hanya menyumbang kepada berat total etanol (yang jelas lebih tinggi dibandingkan dengan etana). Walaupun berat jenis etanol (0.79 gr/cc) adalah 12 % lebih tinggi daripada berat jenis bahan bakar minyak (0.70 gr/cc), tetapi konsentrasi kandungan energi dalam bahan bakar minyak adalah lebih tinggi dibandingkan dengan etanol untuk volume yang sama (artinya mobil bisa berjalan lebih jauh dengan menggunakan 1L bahan bakar minyak dibandingkan etanol).

Akhirnya, kita akan menggunakan perhitungan energi ikatan untuk memperkirakan energi yang dihasilkan dari pembakaran karbohidrat.

-CHOH- + O2 ->CO2 + H2O

Energi per gram dari pembakaran karbohirat hanya 1/3 dari energi pembakaran hidrokarbon. Hal ini adalah fakta yang sangat sesuai dalam ilmu gizi, dimana lemak (yang sebagian besar komposisinya adalah hidrokarbon) mempunyai kalori yang lebih tinggi per gram daripada karbohidrat.

Mengapa kandungan gas helium dalam tabung untuk menyelam lebih besar daripada oksigen?

2008-04-07T02:00:00.000-07:00

Tabung gas yang digunakan menyelam ada tiga macam yaitu campuran antara nitrogen-oksigen, helium-oksigen dan campuran ketiga-tiganya.

Ketika seorang penyelam menyelam pada kedalaman lebih dari 30 meter, nitrogen akan lebih mudah larut dalam darah dan akan mengakibatkan "keracunan nitrogen" dengan gejala seperti mabuk alkohol. Menyelam lebih dari 100 meter akan mengakibatkan kehilangan kesadaran, kebutaan bahkan kematian. Mengapa hal ini terjadi? Karena sesuai dengan Hukum Tekanan Dalton : "Jumlah tekanan pada zat gas sama dengan jumlah tekanan pada zat cair". Semakin dalam kita menyelam, tekanan udara akan semakin besar, sehingga semakin banyak jumlah nitrogen yang larut dalam darah. Kenaikan konsentrasi nitrogen dalam darah akan merangsang jaringan syaraf sehingga menimbulkan efek alkohol atau narkotik.

Mengapa di dalam tabung selam tidak seluruhnya oksigen (hal yang sama: mengapa udara di bumi terdiri hanya 20% oksigen) ? Karena kelarutan oksigen pun akan bertambah seiring dengan dalamnya kita menyelam. Oksigen yang berlebihan juga akan merusak sistem syaraf utama manusia (keracunan oksigen), pemakaian yang berlebihan akan merusak jaringan-jaringan syaraf sehingga diusahakan kadar oksigen dalam tabung gas pun tidak lebih dari 20%. Sebagai tambahan, oksigen murni yang dipakai untuk perawatan di rumah sakit pun hanya dapat dihirup tidak lebih dari 2 jam.

Helium merupakan salah satu alternatif yang baik untuk mengganti nitrogen karena selain tidak berbau, tidak berwarna, gas helium relatif tidak reaktif secara kimia. Hanya saja helium relatif mahal dan pemakaian yang berkepanjangan akan mengkonsumsi daya panas tubuh kita yang juga akan mengakibatkan gejala pening, rabun dan sebagainya. Namun gejala yang ditimbulkan jauh lebih sedikit dibanding dengan keracunan nitrogen.

Oleh Estradivari, Ilmu Kelautan dan Teknologi IPB 99

Memang benar, semakin dalam kita menyelam, kelarutan nitrogen akan semakin besar. Tidak terbatas lebih 30 meter, jika kita menyelam 10 meter dan salah prosedur kita dapat terkena "nitrogen narkosis" yang sering disingkat dengan NN di dunia penyelaman. Efek pertama biasanya sering ketawa ketiwi sendiri kalau sampai di darat bahkan bisa-bisa kematian di tempat. Seorang penyelam rentan terkena NN bila salah prosedur menyelam yaitu naik ke permukaan secara cepat. Kecepatan naik yang aman adalah 0.5 feet/detik, lebih cepat dari itu maka nitrogen yang terlarut tidak sempat keluar dari aliran darah, sesuai Hukum Boyle juga, "tekanan berbanding terbalik dengan volume", jadi kalau kita naik tekanan akan semakin kecil (misalnya di kedalaman 10 m = 2 atm, naik ke 0 m = 1 atm) maka volume udara akan semakin besar. Nitrogen terlarut di dalam darah yang tidak sempat keluar akan bertambah volumenya dan kemudian akan menggumpal dan menyebabkan penyumbatan. Konsep inilah yang menyebabkan efek lebih lanjut seperti 'kegilaan', hilang kesadaran bahkan kematian. Untuk penyelamanan dalam lebih dari 10 m, seorang penyelam diharuskan 'deco stop' yaitu berdiam diri pada kedalaman tertentu pada jangka waktu tertentu. Biasanya sekali menyelam di 10 m selama 30 menit, kita deco stop di 3 meter selama 5 menit. Hal ini dimaksudkan agar nitrogen terlarut sempat keluar dari aliran darah. Deco stop ini sangat tergantung pada kedalaman kita menyelam dan waktunya.

Tabung yang terisi 20% oksigen akan aman digunakan jika kita menyelam kurang dari 40 m. Kenapa? Karena semakin dalam kita menyelam, semakin besar tekanan parsialnya. Misalnya di 0 m (1 atm) = 20% O2 + 80% N2, 10 m (2 atm) = 40% O2 +160% N2, 20 m (3 atm) = 60% O2 + 240% N2, 30 m (4 atm) = 80% O2 + 320% N2, 40 m (5 atm) = 100% O2 + 400% N2. Nah, di 40 m, kadar oksigen sudah mencapai 100%, itu tergolong kita menghirup oksigen murni. Seperti yang telah dikatakan di atas, oksigen murni sangat berbahaya untuk tubuh jika menghirupnya lama-lama. Jadi untuk memanipulasi agar kita tidak menghirup oksigen murni dan bisa melakukan penyelaman dalam, biasanya kita memodifikasi jumlah oksigen dan nitrogen yang masuk ke tabung. Teknologi ini sudah tersedia, hanya saja harganya mahal, tidak sesuai dengan kocek mahasiswa. Perlu dipikirkan juga, semakin banyak kandungan nitrogen, maka semakin banyak juga nitrogen terlarut yang berenang-renang dalam aliran darah.

Kalau gitu untuk apa menyelam kalau semua berbahaya? Diving termasuk kategori olahraga paling berbahaya no. 2 selain terjun payung. Karena setiap gerakan, setiap tingkah yang dilakukan dapat mengakibatkan kematian. Jadi, caranya adalah menyelam yang benar! Ikuti semua prinsip dan teorinya. Satu yang harus dicamkan seorang penyelam adalah tidak boleh berbangga, takabur, dan selalu waspada.

Tapi di balik itu, diving itu indah. Semua permasalahan selalu ada trik dan tips. Jadi jangan melihat diving dari sisi buruknya saja.

Sebagai informasi, selama saya bergabung di Fisheries Diving Club (FDC) IPB dan melakukan beberapa penyelaman di Jawa-Bali, saya tidak pernah menggunakan tabung berisi helium.

Mengapa kita mengantuk sesudah makan siang ?

2008-04-07T01:59:00.000-07:00

Jam-jam setelah makan siang, biasanya adalah masa-masa yang paling susah dilewati. Walaupun malam sebelumnya kita sudah cukup tidur, tetap saja kita merasa mengantuk. Ada dua hal yang menyebabkan kita merasa ingin tidur siang

1. L-Tryptophan
L-Tryptophan adalah asam amino yang menjadi bahan dasar terbentuknya niacin, vitamin B. Niacin sendiri akan dipakai untuk membuat serotonin, zat penghantar sinyal di otak yang dapat menimbulkan perasaan nyaman dan menyebabkan kita jatuh tertidur. Makanan yang kaya karbohidrat seperti nasi, akan merangsang pankreas untuk memproduksi insulin, yang akan menyimpan makanan dalam tubuh. Beberapa asam amino lain yang tadinya terkandung di dalam darah bersama-sama dengan L-Tryptophan, akan masuk ke dalam sel otot. Akibatnya, akan terjadi peningkatan pada konsentrasi relatif L-Tryptophan dalam darah dan serotonin yang terbentuk membuat kita mengantuk.

2. Proses pencernaan makanan
Tubuh akan mengirimkan darah ke sistem pencernaan karena proses pencernaan membutuhkan energi yang cukup besar, apalagi kalau makanan yang perlu dicerna mengandung banyak lemak. Energi yang diperlukan juga akan semakin bertambah besar seiring dengan semakin banyaknya makanan yang kita konsumsi. Pada saat ini, sistem saraf juga menyumbangkan sebagian stok darahnya dan sebagai akibatnya, sistem saraf akan mengalami kekurangan oksigen untuk sementara. Menurunnya efektivitas kerja saraf pada saat sistem pencernaan bekerja inilah yang juga membuat kita ingin tidur siang.

Bagaimanakah singkatan nama-nama unsur di tabel periodik ditentukan ?

2008-04-07T01:57:00.000-07:00

Walaupun beberapa simbol di tabel periodik mungkin terlihat aneh, semuanya memiliki arti apabila kita tahu sedikit latar belakang tentang unsur tersebut.. Misalnya, simbol untuk unsur merkurium, Hg, berasal dari bahasa Latin yaitu hydrargyrum, yang berarti "perak cair". Istilah modern dalam bahasa Inggrisnya ialah "quicksilver" yang berarti air raksa.

Banyak unsur lain yang telah ada sejak jaman dahulu yang namanya juga diambil dari bahasa Latin di mana singkatan/simbol nama unsur tidak ada hubungannya sama sekali dengan namanya dalam bahasa Inggris. Gas mulia adalah unsur-unsur yang relatif baru ditemukan namun cenderung mempunyai nama berkesan klasik yang diambil dari bahasa Yunani. Misalnya, xenon, yang artinya "orang asing" dan argon, yang berarti "lembam, tidak giat, atau malas", sementara nama helium diambil dari kata matahari.

Sampai saat ini 110 unsur telah diberi nama secara formal. Unsur-unsur baru yang ditemukan mempunyai nama yang ditetapkan bersama oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) dan International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP), yang memberi kesempatan kepada sang penemu untuk memberikan nama pada unsur baru yang ditemukannya. Seluruh unsur-unsur baru ini adalah sintetis (buatan manusia) dan diperlukan konfirmasi untuk setiap proses penemuan.

Sebuah catatan pendek yang diterbitkan IUPAC menjelaskan bagaimana prosedur konfirmasi itu berlangsung: Badan Kerja bersama IUPAC dan IUPAP mengkonfirmasikan penemuan sebuah unsur yang mempunyai nomor atom 110. Sesuai dengan prosedur IUPAC, sang penemu mengusulkan sebuah nama dan simbol untuk unsur tersebut. Divisi Kimia Inorganik merekomendasikan usulan ini untuk disetujui, dan Konsel IUPAC menyetujuinya pada tanggal 16 Agustus 2003 di Ottawa. Nama yang diusulkan adalah Darmstadtium dengan simbol Ds. Nama yang diusulkan untuk unsur 111, Roentgenium, simbol Rg, telah direkomendasikan untuk persetujuan oleh Divisi Kimia Inorganik IUPAC. Komentar mereka, "Usulan ini didasarkan pada kebiasaan menamakan sebuah unsur untuk menghargai ilmuwan-ilmuwan ternama". Wilhelm Conrad Roentgen menemukan x-ray di tahun 1895.

Untuk keperluan informasi, unsur-unsur yang belum ditemukan dan yang memiliki nomor atom yang lebih besar, telah diberikan 'nama tempat', yang sebenarnya adalah versi Latin dari nomor atom mereka. Dahulu, unsur 111 diberi mana unununium, yang berarti 'satu satu satu' (simbol 'Uuu') dan unsur 112, yang masih belum diberi nama secara formal telah diberikan nama ununbium (simbol 'Uub') .

Mengapa minuman soda yang diguncang berdesis lebih nyaring ?

2008-04-07T01:56:00.000-07:00

Gelembung-gelembung kecil yang terjadi pada saat kaleng minuman bersoda diguncang menolong karbon dioksida yang terkandung dalam minuman tersebut untuk melepaskan diri dari larutan. Minuman ringan kalengan berisi karbon dioksida yang diberi tekanan tinggi sehingga karbon dioksida, yang sesungguhnya adalah gas, dapat larut dalam minuman cair. Setelah kaleng dibuka, seluruh gas yang ada akan melepaskan diri dari larutan sebagai gelembung udara (busa) dan pada akhirnya minuman tersebut akan menjadi minuman biasa yang tak bersoda. Apabila cairan tersebut diperlakukan dengan hati-hati, gas yang terkandung di dalamnya akan butuh waktu lebih lama untuk 'melarikan diri' ke udara dan kembali ke wujud asalnya (gas), namun apabila kaleng minuman soda tersebut diguncang, atau bila minuman tersebut dituang dengan cepat ke dalam gelas, gelembung udara yang terbentuk akibat guncangan akan mempermudah gas terlarut untuk 'melarikan diri' ke udara.

Gas yang terlarut pada cairan yang tenang akan sulit untuk melepaskan diri karena adanya tekanan permukaan pada cairan tersebut, yang tak lain adalah energi yang dibutuhkan untuk memisahkan molekul-molekul gas terlarut satu dari yang lainnya sehingga menjadi gelembung udara. Untuk melepas sebuah gelembung udara kecil yang baru saja terbentuk, energi yang dibutuhkan per molekul gas di dalam gelembung udara relatif besar, dan sebagai akibatnya, tahap awal adalah tahap yang sulit. Begitu sebuah gelembung udara terbentuk, energi yang diperlukan (per molekul) untuk sebuah molekul gas terlarut menguap dan memperbesar gelembung tersebut lebih kecil. Alasannya ialah karena pada tekanan tetap, volume sebuah gelembung udara proporsional terhadap jumlah molekul di dalamnya sementara luas permukaan sebuah gelembung udara proporsional terhadap jumlah molekul pangkat 2/3.

Pada saat kaleng minuman bersoda diguncang, akan banyak gelembung udara yang terbentuk dalam cairan dan gas terlarut akan lebih mudah menguap dan bergabung dengan gelembung udara yang ada daripada membentuk gelembung udara baru. Dengan menghindari tahap awal pembentukan gelembung udara yang sulit, gas terlarut dapat lebih mudah melepaskan diri dan ini menyebabkan suara berdesis yang lebih nyaring.

Mengapa Obat Flu Membuat Kita Tertidur?

2008-04-07T01:55:00.000-07:00

Pada saat kita terserang virus flu, sistem kekebalan tubuh kita bereaksi untuk ‘mengalahkan’ si penyusup dari luar ini. Bersin, hidung yang tak henti-hentinya mengeluarkan lendir dan mata yang berair, sebenarnya bukan ulah si virus, melainkan merupakan hasil kerja histamine, salah satu zat yang diproduksi sistem kekebalan tubuh kita sendiri

Di lain pihak, histamine juga bekerja pada sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang), histamine membuat kita sadar/alert dan juga membuat kita ‘excited’, dua keadaan yang manusia butuhkan pada saat menghadapi bahaya atau untuk berkonsentrasi.

Kebanyakan obat flu mengandung zat anti-histamine yang fungsinya menghalangi kerja histamine, sehingga hidung kita pun berhenti ‘mengucur’. Namun pada saat yang bersamaan, anti-histamine melumpuhkan kontrol diri terhadap tubuh dan mengurangi kesadaran kita sehingga kita pun mengantuk. Namun kadar efek ini berbeda-beda untuk tiap orang. Ada yang seperti terbius, ada juga yang merasa hanya lemas sedikit.

Pada dasarnya setiap obat memang seperti pedang bermata dua, bisa menyembuhkan, namun sekaligus menyusahkan. Ini diakibatkan karena zat-zat dalam tubuh seperti histamine sendiri, punya banyak fungsi di tubuh kita, sehingga ketika kita menghalangi fungsinya di satu organ, fungsi lain di organ lain pun ikut terhambat.

Apa komposisi dari minyak bumi?

2008-04-07T01:50:00.000-07:00

Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga.
Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur.

Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %.

Komponen Hidrokarbon
Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :

Karbon : 83,0-87,0 %
Hidrogen : 10,0-14,0 %
Nitrogen : 0,1-2,0 %
Oksigen : 0,05-1,5 %
Sulfur : 0,05-6,0 %
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :

golongan parafinik
golongan naphthenik
golongan aromatik
sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik (sebagai suspensi koloidal).

Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.

Senyawaan Oksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.

Senyawaan Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.

Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.
Agar dapat diolah menjadi produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah menjadi produk yang kita kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi), dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom fraksinasi.

Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”, misal :

0-50°C : Gas
50-85°C : Gasoline
85-105°C : Kerosin
105-135°C : Solar
> 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut)

Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.

Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat jenis, yaitu :

Parafin
Olefin
Naften
Aromat
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat.

Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau senyawa isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa hidrokarbon yang memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana pada gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau kadang disebut juga iso-butana.

‘Keluarga hidrokarbon’ terebut diatas disebut homologis, karena sebagian besar kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan kedalam beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum, di dalam kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7. Pada umumnya kandungan tersebut dapat dipisahkan dan diidentifikasi, tetapi hanya untuk keperluan di laboratorium.

Campuran siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjang dalam minyak bumi membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi minyak bumi jenis aspaltin.

Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk parafin murni maupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara parafin dan aspaltin. Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis parafin dan minyak bumi jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak parafin atau aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan dibandingkan aromat dan/atau siklo parafinnya. Begitu juga sebaliknya.

Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya. Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.

Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang), nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan.

Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).

Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).

Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi.

Bagaimana prinsip kerja Reaksi Fehling, Tollens dan Benedict?

2008-04-07T01:49:00.000-07:00

Pada prinsipnya baik fehling, tollens maupun benedict digunakan untuk mengetahui apakah suatu gula merupakan gula pereduksi atau bukan (mempunyai gugus aldehida bebas).

Fehling terdiri dari campuran CuSO4 + Asam tartat + Basa. Jika gula tersebut merupakan gula pereduksi (glukosa, galaktosa, dll) Cu akan berubah menjadi Cu2O yang berwarna merah bata.

Benedict terdiri dari campuran Na2Co3 + CuSO4 + Natrium sitrat. Reaksi Benedict akan menyebabkan larutan yang berwarna biru akan berubah menjadi orange atau kuning. Untuk mengetahui gula pereduksi yang mempunyai sifat reduksi lebih kuat, reaksi Fehling lebih jelas perubahan warnanya.

Sedangkan Tollen terdiri dari Ag2SO4 yang bila ada gula pereduksi Ag akan direduksi menjadi Ag+ yang akan membentuk cinci perak. Kelemahan dari reaksi Tollen adalah dia bukan cuma bereaksi dengan gula pereduksi tetapi juga bereaksi dengan senyawa keton yang mempunyai gugus metil.

Adakah metode pengukuran kadar urea?

2008-04-07T01:48:00.000-07:00

Pertanyaan: Saya sedang penelitian penentuan kadar urea. Selama ini saya menggunakan metode biuret tapi dalam analisisnya tidak bisa. Urea cenderung menyerap warna biuret, berbeda dengan protein yang cenderung mempertajam warna biuret.

Jawaban: Penentuan urea dapat menggunakan enzim urease (yang bisa digunakan juga untuk menentukan kadar urea dalam cairan urin manusia) yang akan menguraikan urea menjadi ammonia dan karbondioksida C02. Namun, ammonia yang terjadi tidak langsung dititrasi dg HCl karena biasanya bewujud gas. Sehingga reaksinya menggunakan indikator campuran metil merah dan bromphenol biru yang ditambahkan ke dalam asam borat (H3BO3).

Titrasi dilakukan terhadap H3BO3 yang telah bereaksi dengan ammonia tersebut (H2BO3-). Tentu saja reaksi ini dilakukan dalam cawan tertentu yang dapat menahan ammonia agar tidak lepas ke udara dan ada perlakuan inkubasi pada suhu tertentu (sesuai suhu optimum urease yang digunakan).

Proses penentuan urea dengan urease ini bisa dilakukan sehari dan langsung diperoleh hasilnya. Jadi relatif cukup cepat.

Bagaimana mekanisme Bleaching Earth terhadap pencegahan kerusakan minyak?

2008-04-07T01:47:00.000-07:00

Dewasa ini memang penggunaan Bleaching Earth (BE) banyak digunakan dalam aplikasi bleaching (pemucatan/penjernihan) CPO atau juga CNO dan minyak-minyak yang lainnya. Tujuan utama dari BE memang untuk menjernihkan CPO (katakanlah contohnya) dengan cara mengadsorpsi zat-zat warna dalam CPO. Dalam CPO sendiri zat warna yang biasa ditemukan adalah antosianin, klorofil, xanthofil dan beta karoten.

Proses bleaching juga bisa mencegah kerusakan minyak karena selain zat warna tadi, BE jg dapat mengadsorpsi pengotor-pengotor lain yang terdapat dalam CPO seperti sisa tandan, sejumlah kecil logam, dan pengotor hasil oksidasi minyak yang biasanya berwarna gelap. Akan tetapi, harap diingat pula, untuk CPO biasanya proses bleaching dilakukan dengan menggunakan suhu yang relatif tinggi (100-120 derajat celcius). Sudah tentu dengan suhu sedemikian tinggi dapat menyebabkan CPO menjadi teroksidasi walaupun untuk skala lab, biasanya proses oksidasi minyak bisa diminimalisasi atau bahkan dihindari dengan mengkondisikan set alat bleaching dalam kondisi vakum untuk mencegah adanya oksigen atau juga, lebih baik lagi, sebelum dilakukan proses bleaching oksigen yang ada dalam set alat bleaching diusir terlebih dahulu dengan gas nitrogen.

Proses bleaching dengan menggunakan BE jg punya kelemahan terhadap kualitas CPO karena banyak sekali zat-zat yang justru diperlukan seperti beta karoten maupun vitamin E yang ikut teradsorpsi oleh BE.. Berdasar pada pengalaman yg telah saya lakukan, ada kondisi optimum dari BE agar proses bleaching berlangsung dengan baik. Baik disini adalah warna CPO yang jernih dan kandungan zat yang diinginkan seperti beta karoten juga tidak berkurang terlalu banyak.

Untuk masalah yg terakhir, ada pertanyaan yang kadang terus menggelitik di kepala tapi sampai saat ini belum terpecahkan, bagaimana caranya agar BE yang digunakan memiliki kemampuan mengadsorpsi yang selektif, dimana hanya pengotor yang tidak diinginkan saja yang terserap sedangkan beta karoten dan vitamin E (misalnya) tidak ikut terserap?

Mengapa Raksa (Hg) berbahaya bagi kesehatan?

2008-04-07T01:46:00.002-07:00

Sebelum menjawab pertanyaan tersebut kita akan mengulas sedikit tentang pengertian HSAB. Prinsip dasar dari HSAB adalah: Hard Acid akan lebih memilih Hard Bases, Soft Acid akan lebih memilih Soft Bases.

Karakterisasi dari Hard acid adalah Elektronegatifitas rendah (biasanya sekitar 0.7 - 1.6); Ukurannya relatif kecil; Muatannya relatif besar (>=3). Na+, Mg2+, Fe3+ dan Al3+ adalah contoh dari Hard Acid.
Karakterisasi dari Hard base adalah Elektronegatifitas tinggi (sekitar 3.4-4), Ukuran atom donornya relatif kecil. Contohnya: O2-, F-, OH2, CO3 2-, and PO43-.
Karakterisasi Soft Acid adalah Elektronegatifitasnya sekitar 1.9-2.5, Ukuran atomnya besar, muatannya rendah (1+, 2+). Contohnya: Cu+, Hg+, Au+, Ag+ dan Pb2+ (logam-logam tersebut terletak pada area yg sama di tabel periodik).
Karakterisasi Soft Base: elektronegatifitasnya sekitar 2.1-3.0, ukuran atomnya besar. contohnya: S2-, PEt3, RSe-, I- dan Br-.
Tambahan dari pengertian HSAB, ada lagi istilah "Borderline". Borderline acid berarti memiliki sifat asam diantara hard dan soft acids.
Dengan kata lain, borderline ini memiliki muatan yang lebih rendah dan ukuran atom yang lebih besar dibanding hard acid; juga memiliki muatan yang lebih tinggi dan ukuran atom yang lebih kecil dari pada soft acid. Ion dengan muatan 2+ dari blok d, seperti Fe2+, Cu2+, Ni2+ dan Zn2+ merupakan contoh dari Borderline acids.

Sedangkan Borderline bases merupakan basa dengan sifat diantara hard dan soft bases. Basa dimana donor atomnya N atau Cl termasuk kategori tersebut. NH3, Cl-, RCl, dan piridine merupakan contoh Borderline bases.

Melihat pengertian diatas, sekarang apabila ada reaksi seperti berikut:
HgCl2(aq) + (KF, KI)aq ---> ?
Apakah produk yg terbentuk HgI2 atau HgF2?

Tentu saja, karena Soft Acid (Hg2+) akan lebih memilih Soft Base (I-), maka produk yang terbentuk adalah HgI2.

Melihat sedikit penjelasan di atas, ion dari logam berat yang termasuk Soft Acid, akan memiliki affinitas yang tinggi untuk ion S2- (yang merupakan soft base). Sulfur terdapat di rantai samping dari dua asam amino (methionine dan cystine). Kedua asam amino tersebut penting dalam mempertahankan struktur tertier dari protein dan enzim yang ada dalam tubuh manusia.
Ketika Hg2+ terhirup kedalam tubuh, dan kemudian berkoordinasi dengan asam amino sulfur, akan segera merusak struktur protein dan mendeaktivasi protein.

Sebagai illustrasi ttg afinitas dari ion logam berat (seperti Hg2+) terhadap sulfur:

Solubilitas dari HgS yang terbentuk dalam larutan air adalah 10-50 M2, yang berarti HgS memiliki kelarutan 1x10-25 M dalam air. Arti dari angka tersebut berarti, dalam satu liter air akan ada kurang dari 1 ion Hg2+. Berdasarkan solubilitasnya, kita dapat menghitung bahwa untuk melarutkan 1 gram Hg2+, membutuhkan 4x1022 Liter air.

Suatu angka yang besar mengingat di dunia ini hanya ada 1x1021 Liter air.

Apakah AAS bisa diganti dengan ICP untuk menganalisa logam?

2008-04-07T01:46:00.001-07:00

Tergantung pemakaian-nya. Untuk sampel yang jumlahnya sedikit, misalnya satu hari 10 sample dengan 3 elemen maka AAS lebih ekonomis , tapi bila jumlah sample banyak misalnya untuk 1 hari 100 sample dengan 10 elemen maka ICP (Inductively Couple Plasma) lebih cepat dan ekonomis, Pada AAS (Atomic Absorption Spectrometry) elemen yg dianalisa diperiksa satu persatu, meskipun ada beberapa AAS yang mampu menganalisa 6 elemen sekaligus. Sedangkan pada ICP yang simultan pada saat kita menganalisa 1 sample maka semua elemen akan teranalisa. ICP menggunakan sistem OES (optical emision spectrophotometer) tidak menggunakan source (Lampu Katoda) dan menggunakan detektor dalam sistem array (multi detektor ) serta tidak ada moving mirror sehingga kecepatan ICP tidak bisa dibandingkan dengan AAS. Untuk perbandingan sample yang biasa dianalisa dengan Flame AAS selama 4 hari , akan mampu dianalisa dengan ICP selama 4 jam.

Dari segi deteksi limit , ICP lebih bagus deteksi limit-nya dibanding Flame AAS, namun lebih besar deteksi limit-nya kalau dibandingkan dengan Sistem Tungku Karbon .Sementara untuk gas yg dipakai di AAS menggunakan Acetilene dan Udara atau N2O . Sementara ICP menggunakan Argon sebagai gas pembakar. Pemakaian argon 1 tabung hanya bs dipakai kira-kira 4 jam.

Kesimpulannya, AAS memang dapat digantikan dengan ICP. ICP dann AAS sama-sama dipakai untuk menganalisa logam. Bedanya ICP bisa untuk menganalisa beberapa logam sekaligus dan tingkat ketelitiannya juga lebih akurat

Bagaimana cara menanggulangi korosi pada cladding ?

2008-04-07T01:45:00.001-07:00

Cladding adalah penyatuan dua jenis logam atau metal yang berbeda. Contoh kecilnya adalah pada setrikaan rumah, dimana indikator pemutus arus untuk memanaskan menggunakan dua jenis logam yang berbeda tapi disatukan. Ketika diatur untuk memanaskan, salah satu logam akan lebih panas dari yang lainnya, sehingga terjadi bent, dimana logam yang memiliki kapasitas panas yang lebih rendah akan menekuk.

Namun dalam hal korosi, umumnya cladding digunakan sebagai teknik pencegahan korosi yang tidak jauh berbeda dengan sacrificial anodic protection. Pada cladding, logam yang ingin dilindungi atau di-clad dengan logam yang memiliki elektronegatifan lebih kecil, atau lebih tepatnya lebih elektropositif. Ini dimaksudkan agar elektron yang akan menyerang logam yang ingin dilindungi akan mengalir ke logam yang lebih elektropositif ini sehingga korosi terjadi pada logam yang lebih elektropositif (dalam kata lain lebih mudah terkorosi. untuk pedoman ingat saja deret Volta). Proteksi korosi ini biasanya digunakan untuk fasilitas-fasilitas yang minim ruang dan menginginkan low cost.

Namun terdapat kekurangan metode ini karena umumnya proteksi cladding ini tidak sempurna melindungi logam karena berbagai faktor.

Apakah yang dimaksud dengan smoke liquid ?

2008-04-07T01:44:00.000-07:00

Smoke Liquid atau Liquid Smoke atau lebih dikenal sebagai asap cair merupakan suatu hasil destilasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran tidak langsung maupun langsung dari bahan bahan yang banyak mengandung karbon serta senyawa-senyawa lain. Bahan baku yang banyak digunakan sekarang ini adalah kayu, bongkol kelapa sawit, ampas hasil penggergajian kayu, dll.Pada umumnya asap cair itu sendiri telah dikenal oleh beberapa negara seperti Jepang yang dibuat untuk bahan sebelum menggoreng ataupun memanggang daging.

Dilihat dari unsur-unsur yang menyusun dari asap cair itu, unsur fenol yang biasanya banyak dikandung oleh asap cair tersebut, dimana fenol itu sendiri kita kenal untuk salah satu unsur pembersih lantai dan desinfectan. Karena unsur fenol inilah yang dapat kita gunakan di industri karet untuk meninggikan kualitas karet baik itu di tingkat petani ataupun di pabrik karetnya.

Di tingkat petani adalah sbb :

jumlah asam semut yang digunakan petani karet akan bisa dikatakan tidak digunakan lagi,
lamanya pengeringan karet lebih cepat daripada menggunakan asam semut,
berbahayanya asam semut bila mengkontaminasi tubuh petani serta untuk lingkungan
lebih murahnya harga asap cair dibandingkan dengan asam semut.
Bau karet yang dihasilkan gak akan berbau seperti sebelumnya.
lebih mudah untuk dihandling, karena tidak berbahaya serta pemakaiannya pun hanya tinggal diencerkan dengan perbandingan 1:10.
Ditingkat industri karet adalah sbb :

karet yang dihasilkan oleh petani yang menggunakan asap cair akan lebih membuat kualitas karet olahan akan lebih baik, dimana telah dibuktikan oleh rekanan saya waktu praktek dahulu bahwa kualitas karet yang di cek oleh pabrik ban terkemuka dunia mengungkapkan bahwa ketika menggunakan karet olahan dari rekanan kami tersebut, ban yang dihasilkan bisa dikatakan gak ada expired time lagi walaupun disimpan di tempat penyimpanan, perlu kita ingat bahwa bila ban disimpan (tidak pernah digunakan) maka ban tersebut akan rusak serta benang - benang penyusun ban tersebut akan getas.
bersihnya proses yang akan dilalui oleh mesin pabrik, dimana dengan petani menggunakan asap cair tersebut, maka seluruh pengotor dan pemberat karet - karet dari petani akan lebih mudah diproses oleh mesin,
Aman bagi lingkungan, dengan limbah yang dihasilkan dari proses sehingga limbah yang dihasilkan pun tidak seberat bila petani tidak menggunakan asap cair perlu diingat bahwa asam semut masih ada terkandung di limbah bila petani masih menggunakan cara yang lama, dan bila masih menggunakan asam semut limbah yang dihasilkan pun harus diproses terlebih dahulu sehingga akan memakan biaya, dll bila dibandingkan dengan asap cair, pengolahan limbahnya hasil proses gak perlu yang terlalu rumit karena asap kandungan asap cair nya hanya tinggal di encerkan saja sehingga bsa langsung di buang tapi ingat ya harus sesuai dengan peraturan pamerintah setempat yang berlaku.
industri karet pasti gak akan lepas dari bau yang sangat menyengat, asap cair bisa menetralisir bau tersebut dengan menyemprotkan asap cair tersebut dengan komposisi tertentu, sehingga penduduk yang tinggal disekitar pabrik karet pun gak akan tercemari dengan adanya pabrik karet tersebut.
Selain itu fungsi asap cair bisa juga digunakan untuk bahan-bahan desinfectan serta penggumpal untuk limbah2-limbahindustri yang lain.

Bolehkah Minum Obat dengan Susu?

2008-04-07T01:43:00.000-07:00

Kita sering mendengar bahwa obat tidak boleh diminum dengan susu. Ini disebabkan karena kalsium yang dikandung dalam susu bisa membentuk ikatan dengan zat-zat dalam beberapa obat dan meghalangi penyerapan oleh lambung. Contohnya adalah tetrasiklin, zat yang biasa ada dalam antibiotik untuk obat flu.

Namun, ada beberapa obat yang justru lebih baik diminum bersama susu. Misalnya NSAID, Non Steroidal Anti Inflammatory Drug. Yang terkenal adalah aspirin dan ibuprofen. Obat-obatan yang tergolong dalam NSAID bersifat lypophylic, mudah larut dalam lemak sehingga biasanya obat-obat seperti ini dianjurkan untuk diminum dalam waktu 30 menit sesudah makan.

Alasan lainnya ialah karena NSAID menyebabkan iritasi lambung. NSAID merupakan obat pembunuh rasa sakit atau painkiller yang bekerja dengan cara menghambat terbentuknya prostaglandin. Prostaglandin sendiri adalah zat yang selalu ada dalam sel tubuh dan bekerja sebagai zat yang menyebabkan peradangan dan rasa sakit, namun juga punya tugas lain, yaitu membantu terbentuknya selaput mukosa lambung. Dengan terhambatnya prostaglandin oleh aspirin, rasa sakit dan infeksi pun hilang, namun pada saat yang bersamaan, lambung menjadi rentan terhadap iritasi karena selaput mukosanya berkurang. Oleh karena itu, obat-obat NSAID biasa diresepkan untuk diminum sesudah makan, supaya makanan yang masuk terlebih dahulu bisa melindungi dinding lambung. Bila kita tidak sempat makan, susu boleh diminum sebagai penggantinya. Di Jepang, bahkan sudah menjadi pengetahuan umum bahwa obat sakit kepala boleh diminum dengan obat sakit maag. Namun ini tidak selalu benar, karena obat sakit kepala yang kita minum belum tentu termasuk dalam golongan NSAID dan belum tentu semua obat sakit maag membantu pembentukan selaput dinding lambung.

Bagaimana dengan jus, kopi atau teh?

Sama dengan susu, jus, kopi dan teh masing-masing mengandung zat-zat seperti vitamin C, kafein dan tannin yang mungkin saja bereaksi dengan obat yang kita minum. Sementara itu, air putih netral, tidak mengandung apa-apa yang bisa bereaksi dengan obat.

Air putih akan melarutkan obat dalam lambung sehingga lebih mudah diserap. Lebih baik lagi kalau airnya hangat, proses pelarutan akan lebih cepat. Obat yang ditelan begitu saja tanpa air putih bisa menempel di suatu tempat tertentu di lambung dan menyebabkan iritasi lambung juga. Oleh karena itu, lebih baik obat diminum bersama air putih. Minuman lain seperti kopi, sebaiknya diminum satu jam setelahnya, ketika sudah tidak ada lagi sisa obat di lambung.

Mengapa spin elektron bernilai ±½?

2008-04-07T01:24:00.000-07:00

Berikut jawaban singkatnya sehingga dapat diterima peserta didik di tingkatan SMA.

Bahwa posisi elektron pada orbital itu dapat dinyatakan (diproyeksikan) dalam koordinat kartesius xyz. Sumbu z arah vertikal, sumbu y arah horizontal, dan sumbu x arah mendekati atau menjauhi bidang gambar (kalau digambar) yang ketiganya saling tegak lurus. Putaran (rotasi) elektron pada sumbunya ada 2 macam, yaitu searah jaram jam (clockwise) dan berlawanan arah jaram jam (counter clockwise). Untuk elektron yang berotasi searah jarum jam maka sesuai kaidah putar skrup jika skrup diputar ke kanan searah jarum jam maka arahnya akan masuk ke bidang tancapnya, dengan demikian searah dengan sumbu x -. Sedangkan elektron yang berotasi ke kiri berlawanan arah jarum jam, sesuai kaidah putar skrup maka gerakan skrup seolah-olah lepas dari bidang tancap yang berarti searah sumbu x +.

Mengapa nilainya spin elektron ±½ kok tidak 1 saja? Ini soal lain.

Dalam penentuan posisi elektron, keberadaan elektron dalam orbital hanya memiliki probabilitas 50% karena dalam tiap orbital hanya dapat dihuni oleh dua elektron. Kalau tidak putar kanan (searah jarum jam) ya putar kiri (berlawanan arah jarum jam). Oleh karena itu diberi nilai ±½ untuk bilangan kuantum spin ini.

Demikian logika yang mungkin dapat diterima untuk siswa setingkat SMA kebanyakan dengan bahasa yang sederhana.

Bagaimana menetapkan kadar formalin dalam makanan?

2008-04-07T01:23:00.000-07:00

Umumnya, formalin merupakan larutan formaldehida 37% dalam larutan air. Cara mengisolasi formalin dari makanan (misalkan tahu) dapat dilakukan dengan mengekstrak makanan menggunakan pelarut H2O pada suhu ruangan. Jangan menggunakan H2O panas, karena akan menguapkan CO2 sehingga mengurangi kadar formaldehida.

Analisis formalin bisa dilakukan dengan metode enzimatis secara fluorimetri, HPLC, GC dan spektrofotometri. Dari kesemuanya yang sering digunakan, yakni metode spektrofotometri (karena mudah dan murah) dengan mereaksikan formalin dengan alkanon dalam media garam asetat sehingga terbentuk senyawa kompleks berwarna kuning dan diuji pada gelombang sepanjang 410 nm.

Yakinkan juga bahwa dalam tahu tidak mengandung Fe3+, karena akan menjadi interferer, dimana Fe3+ juga bekerja pada panjang gelombang 410 nm. Kalau interferensi ini susah dihindari coba lakukan scanning panjang gelombang dulu menggunakan formalin murni dan cari panjang gelombang alternatif selain 410 nm. Interferensi Fe3+ perlu dipertimbangkan karena pada saat penggilingan kacang kedelai pada pembuatan tahu saat ini banyak menggunakan mesin giling logam, bukan batu padas seperti dulu.

Kenapa mandi di pantai boros sabun?

2008-04-07T01:22:00.000-07:00

Jika kita melakukan kegiatan mencuci, baik mandi atau mencuci pakaian setelah main di pantai, mungkin tanpa disadari kita akan menghabiskan banyak sabun dibandingkan jika kita mencuci di tempat yang jauh dari pantai. Mengapa demikian ?

Hal itu besar kemungkinan terjadi karena air yang kita gunakan mempunyai kesadahan yang tinggi, meskipun itu bukan merupakan penyebab satu-satunya. Lalu apa itu ‘kesadahan’ ? Dan mengapa terjadi demikian ?

Kesadahan atau hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air. Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ion-ion Ca2+, Mg2+. Atau dapat juga disebabkan karena adanya ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn, Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat, klorida dan bikarbonat dalam jumlah kecil.

Pengertian kesadahan air adalah kemampuan air mengendapkan sabun, dimana sabun ini diiendapkan oleh ion-ion yang saya sebutkan diatas. Karena penyebab dominan/utama kesadahan adalah Ca2+ dan Mg2+, khususnya Ca2+, maka arti dari kesadahan dibatasi sebagai sifat / karakteristik air yang menggambarkan konsentrasi jumlah dari ion Ca2+ dan Mg2+, yang dinyatakan sebagai CaCO3.

Kesadahan ada dua jenis, yaitu :

1. Kesadahan sementara
Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam bikarbonat, seperti Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.
Kesadahan sementar ini dapat / mudah dieliminir dengan pemanasan (pendidihan), sehingga terbentuk encapan CaCO3 atau MgCO3.

Reaksinya:
Ca(HCO3)2 -dipanaskan--> CO2 (gas) + H2O (cair) + CaCO3 (endapan)
Mg(HCO3)2 -dipanaskan--> CO2 (gas) + H2O (cair) + MgCO3 (endapan)
2. Kesadahan tetap
Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam klorida, sulfat dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2.
Kesadahan tetap dapat dikurangi dengan penambahan larutan soda - kapur (terdiri dari larutan natrium karbonat dan magnesium hidroksida ) sehingga terbentuk endapan kalium karbonat (padatan/endapan) dan magnesium hidroksida (padattan/endapan) dalam air.

Reaksinya:
CaCl2 + Na2CO3 --> CaCO3 (padatan/endapan) + 2 NaCl (larut)
CaSO4 + Na2CO3 --> CaCO3 (padatan/endapan) + Na2SO4 (larut)
MgCl2 + Ca(OH)2 --> Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaCl2 (larut)
MgSO4 + Ca(OH)2 --> Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaSO4 (larut)

Satuan ukuran kesadahan ada 3, yaitu :
1. Derajat Jerman, dilambangkan dengan °D
2. Derajat Inggris, dilambangkan dengan °E
3. Derajat Perancis, dilambangkan dengan °F

Dari ketiganya yang sering digunakan adalah derajat jerman, dimana 1 °D setara dengan 10 mg CaO per liter. artinya jika suatu air memiliki kesadahan 1 °D maka didalam air tersebut mengandung 10 mg CaO dalam setiap liternya.

Dari keterangan diatas mungkin bisa saya beri contoh paling sederhana yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari mengenai kesadahan, yaitu :

Jika di suatu tempat anda mencuci apapun menggunakan sabun dan ternyata busa yang terbentuk jumlahnya dibawah perkiraan anda atau tidak seperti biasanya sehingga utuk memperbanyak busa (karena sugesti bahwa mencuci yang baik harus banyak busa) anda harus menambah sabun sehingga mengakibatkan boros sabun, maka besar kemungkinan air yang digunakan utnuk mencuci tersebut memiliki kesadahan tinggi. Hal itu terjadi karena sebagian sabun yang ditambahkan kedalam air bereaksi dengan garam karbonat dari Ca2+ dan Mg2+.

Jika menemukan endapan putih seperti bedak atau kadang berbentuk kerak didasar panci untuk memasak air, maka besar kemungkinan air yang dimasak tersebut memiliki kesadahan tinggi. Hal itu terjadi karena gas CO2 lepas saat pemanasan, sehingga yang tertinggal hanya endapan karbonat, terutama kalsium karbonat.

Mengapa buah yang memar menjadi berwarna coklat ?

2008-04-07T01:13:00.000-07:00

Jawabannya ialah karena senyawa-senyawa kimia yang ada di dalam buah teroksidasi pada saat kulit buah ― yaitu dinding dan membran sel yang ada di dalam buah ― robek dan memungkinkan oksigen masuk. Senyawa-senyawa dalam buah bereaksi dengan oksigen, dan biasanya memasukkan molekul oksigen ke dalam struktur molekul yang sudah ada pada mulanya. Molekul organik yang teroksidasi kebanyakan berwarna coklat. Asam sitrat (yang banyak terdapat dalam lemon) sangat mudah teroksidasi dan dapat digunakan sebagai pengikat oksigen untuk mencegah buah berubah menjadi berwarna coklat. Ini sebabnya mengapa bila potongan apel direndam sebentar dalam jus lemon, warna putih khas apel akan lebih tahan lama.(SI) Disadur dan diterjemahkan bebas dari Scientific American’s ASK THE EXPERT

Teknik Kimia USU (Bagian 3)

2008-04-07T00:58:00.000-07:00

INFORMASI UMUM
Departemen Teknik Kimia yang berdiri pada tahun 1979 merupakan salah satu dari 6 Departemen yang
bernaung di bawah Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Awalnya Departemen ini membawahi satu
program studi yaitu Program S1 Reguler, kemudian pada perkembangannya membuka Program S1
Ekstension (tahun 1994) dan Program D-IV Teknologi Kimia Industri (tahun 1999).
Pendiriaan Program Studi Teknik Kimia awalnya dirintis oleh Ir. Toga Siregar yang pada waktu itu menjabat
sebagai Ketua Jurusan Teknik Industri, namun belum dapat terwujud. Pendirian Program Studi Teknik Kimia
baru dapat terwujud pada tahun 1979 ketika Drs. A.R. Hamidi dengan dibantu oleh Ir. Merek Sembiring dan
Ir. Halomoan Sitorus memelopori pendirian Program Studi Teknik Kimia USU. Hasilnya pada tanggal 2
Juli 1979 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik USU resmi dibuka dibawah Jurusan Teknik dan
Manajemen Industri (sekarang Departemen Teknik Industri) dengan kurikulum yang mengacu kepada
kurikulum ITB dan UGM.
Sejak tahun ajaran 1994/1995 Program Studi Teknik Kimia USU bersama-sama dengan jurusan lainnya di
Fakultas Teknik telah membuka Program Pendidikan Sarjana Ekstension (PPSE) Teknik Kimia yang
menerima mahasiswa lulusan D3 (Diploma 3) Teknik Kimia dan yang sederajat untuk dididik menjadi
sarjana Teknik Kimia. Kemudian pada tahun ajaran 1999/2000 dibuka Program Pendidikan Diploma IV (DIV)
Teknologi Kimia Industri. Sejak era USU BHMN, Program Studi Teknik Kimia berganti nama menjadi
Departemen Teknik Kimia USU.

VISI, MISI dan TUJUAN
Visi Departemen Teknik Kimia adalah menjadi suatu Departemen unggulan karena reputasi yang baik
dalam pengembangan ilmu dan teknologi di bidang proses kimia dan satuan operasi, sehingga
berkemampuan menghasilkan lulusan yang bermutu melalui aktifitas akademik yang berwawasan lingkungan
dan bermoral dalam tingkat regional dan nasional.
Misi :
• Pengembangan teknologi proses sumber daya alam dan manfaatnya yang didasarkan atas konsep
produksi bersih
• Pengembangan fasilitas untuk menjadi pusat informasi dalam hal teknologi proses kimia dan satuan
operasi
• Pengembangan suasana akademis yang kondusif yang mendukung pelaksanaan proses pembelajaran
untuk menghasilkan lulusan yang bermutu, mampu menerapkan atau menghasilkan sesuatu yang
berkenaan dengan pengembangan ilmu pengetahuan yang sesuai.
Tujuan :
• Mampu mendidik mahasiswa untuk dapat menerapkan dan mengembangkan bidang ilmu teknik kimia
yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat dan perkembangan teknologi seperti proses oleo kimia dan
minimisasi limbah
• Melatih mahasiswa untuk mengaplikasikan dan mengembangkan pengetahuan dibidang teknik kimia
yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat dan teknologi rekayasa kimia yang dapat dicapai melalui
praktikum di laboratorium, kerja praktek di industri dan tugas akhir
• Dapat meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam melakukan rancangan penelitian dan pengontrolan
teknologi proses kimia berdasarakan konsep teknik kimia dan terkomputerisasi serta mengindahkan
perlindungan lingkungan.
• Membentuk kelompok penelitian yang tangguh sehingga mampu memberi layanan kepada dunia industri
dan masyarakat dalam menyelesaikan permasalahan yang ada.

. Rencana Pengembangan Departemen
Berdasarkan visi, misi dan tujuan tersebut, maka disusunlah rencana strategis Departemen Teknik Kimia
yang meliputi:
1. Melakukan evaluasi proses belajar mengajar
Rencana ini mencakup :
- peninjauan kurikulum yang berdasarkan kurikulum berbasis kompetensi dengan mengikutsertakan
muatan lokal yang berbasis agro seperti kelapa sawit, karet, dan lain-lain
- peningkatan suasana akademis yang lebih baik yang ditunjang oleh fasilitas kuliah yang memadai
- pengembangan ilmu dan wawasan staf akademik mengenai perkembangan teknologi proses
- peningkatan pengetahuan staf tentang pengelolaan mata kuliah
2. Meningkatkan kemandirian dalam hal pengelolaan peralatan laboratorium
Rencana ini mencakup :
- pengadaan peralatan utama dan peralatan analisa pada semua laboratorium untuk menunjang
kegiatan praktikum mahasiswa dan penelitian baik penelitian staf secara mandiri maupun penelitian
bersama staf dan mahasiswa
- perekrutan tenaga pendukung untuk laboratorium yang meliputi tenaga administrasi, teknisi, dan
analis
3. Memberdayakan sumberdaya manusia sesuai dengan kualifikasi staf akademik
Rencana ini mencakup :
- pemberdayaan laboratorium-laboratorium yang ada secara optimal
- pendirian laboratorium-laboratorium pendukung sesuai kualifikasi staf, misalnya laboratorium
polimer, operasi pemisahan, komputasi proses, dan sebagainya
- peningkatan kuantitas dan kualitas penelitian yang inovatif (berkaitan dengan tersedianya peralatan
laboratorium)
4. Menyempurnakan jaringan kerja antara jurusan dengan pihak luar yang terkait
Rencana ini mencakup :
- pengusulan proposal kerjasama antara Departemen Teknik Kimia dengan berbagai institusi
- penyelenggaraan pelatihan atau kursus untuk kalangan industri
- penyelenggaraan aktivitas bersama seperti penelitian dan pengabdian pada masyarakat
- pembentukan ikatan alumni
5. Meningkatkan kemandirian dalam pengelolaan perpustakaan Departemen
Rencana ini mencakup :
- penambahan koleksi perpustakaan
- pembenahan sarana dan prasarana perpustakaan

MANAJEMEN dan ORGANISASI
Organisasi
Departemen Teknik Kimia dipimpin oleh seorang Ketua Departemen dan dibantu oleh seorang Sekretaris
Departemen. Untuk mendukung penyelenggaran proses pembelajaran, maka diangkat beberapa orang
Koordinator (Koordinator Program Pendidikan Sarjana Ekstension dan Koordinator Program Diploma IV Kimia
Industri) serta Kepala Laboratorium (Kepala Laboratorium Kimia Analisa, Kimia Fisika, Kimia Organik,
Mikrobiologi, Operasi Teknik Kimia, Proses Industri Kimia dan Penelitian). Susunan personalia Departemen
Teknik Kimia adalah sebagai berikut :
Ketua Departemen : Ir. Indra Surya, MSc
Sekretaris Departemen : Maya Sarah, ST, MT
Kepala Sub Bagian Tata Usaha : Ridwan
• Koordinator Program Sarjana Ekstension : Ir. Syahrul Fauzi Siregar, MT
• Koordinator Program Diploma IV : Rondang Tambun, ST, MT
Teknologi Kimia Industri
• Kepala Laboratorium Kimia Analisa : Ir. Indra Surya, MSc
• Kepala Laboratorium Kimia Fisika : Zuhrina Masyithah, ST, MT
• Kepala Laboratorium Mikrobiologi : Dr. Ir. Fatimah, MT
• Kepala Laboratorium Kimia Organik : Ir. Hamidah Harahap, MSc
• Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia : Ir. Indra Surya, MSc
• Kepala Laboratorium Proses Industri Kimia : Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia

. Fasilitas dan Laboratorium
Departemen Teknik Kimia memiliki fasilitas fisik yang meliputi ruang perkuliah, kantor administrasi dan
laboratorium.

Profil Staf Pengajar
Dewasa ini Departemen Teknik Kimia memiliki 36 orang staf yang terdiri dari 26 orang staf aktif dan 10
orang staf sedang mengikuti tugas belajar di dalam dan luar negeri. Berdasarkan jenjang pendidikannya
ke-26 staf tersebut terdiri dari 9 orang doktor, 15 orang master dan 2 orang sarjana dengan persentase
seperti yang disajikan dalam gambar berikut.

Pada tahun 2009, persentase jumlah doktor diperkirakan akan meningkat hingga 42% apabila 6 orang
staf yang sedang mengikuti pendidikan doktor di luar negeri telah menyelesaikan studi mereka seperti
yang diilustrasikan pada gambar 6. Dalam 2 tahun kedepan, 5 orang staf pengajar yang berjenjang
pendidikan master akan mengikuti program doktor, sehingga pada tahun 2012 mendatang seluruh staf
pengajar Departemen Teknik Kimia USU minimal berpendidikan setara master.

Berdasarkan bidang keahliannya, staf pengajar Departemen Teknik Kimia dapat dikelompokan atas 3
bidang yaitu Teknologi Proses (15 orang), Bioproses dan Pengolahan Limbah (8 orang), (8 orang) dan
sisanya mendalami bidang-bidang lain. Kedepan, Departemen Teknik Kimia diarahkan pada
pengkonsentrasian bidang keahlian Bioproses dan Pengolahan Limbah serta Teknologi Material.

Spektrum Massa Unsur-unsur

2008-04-05T07:08:00.000-07:00

Artikel ini akan membahas informasi yang dapat anda peroleh dari spektrum massa sebuah unsur. Artikel ini menunjukkan bagaimana anda dapat menemukan massa dan jumlah relatif berbagai isotop dari sebuah unsur dan menggunakan informasi tersebut untuk menghitung massa atom relatif sebuah unsur.

Terlebih lagi, artikel ini juga akan membahas permasalahan yang disebabkan oleh unsur yang memiliki molekul diatomik seperti klorin (Cl2).

Spektrum Massa Unsur Monoatomik
Unsur monoatomik meliputi semua unsur kecuali unsur- unsur seperti klorin, Cl2, yang merupakan molekul yang memiliki jumlah atom lebih dari satu.

Spektrum Massa Boron

Jumlah Jenis Isotop

Kedua puncak pada spektrum massa diatas menunjukkan keberadaan 2 jenis isotop dari unsur boron dengan massa isotop relatif 10 dan 11 dalam skala atom 12C.

Catatan: Isotop - isotop merupakan atom - atom yang berasal dari unsur yang sama. Mereka memiliki jumlah proton yang sama, namun memiliki massa yang berbeda yang disebabkan oleh perbedaan jumlah netron.

Dalam artikel ini, kami memakai dasar asumsi bahwa semua ion yang terdata memiliki muatan 1+. Dengan demikian, massa/rasio muatan (m/z) akan secara langsung memberikan massa isotop.

Skala atom 12C adalah skala yang memiliki basis bahwa massa dari atom 12C adalah 12

Jumlah Isotop

Perbandingan besaran puncak-puncak dalam grafik di atas akan dapat secara langsung menunjukkan jumlah relatif isotop - isotop. Puncak tertinggi seringkali diberi nilai 100 - namun anda dapat menggunakan bentuk ukuran (skala) lainnya.

Anda dapat menemukan jumlah relatif dari isotop-isotop dengan mengukur panjangnya garis dalam diagram.

Dalam kasus ini, kedua isotop dengan jumlah relatifnya adalah:

boron-10 23
boron-11 100

Memahami Massa Atom Relatif

Massa atom relatif dari sebuah unsur memiliki simbol Ar dan memiliki definisi:

Massa atom relatif sebuah unsur merupakan berat rata-rata dari massa isotop -isotop unsur tersebut secara relatif terhadap 1/12 massa carbon 12C.

Kata gBerat rata-ratah dalam definisi di atas menandakan ketidakseragaman dalam jumlah berbagai isotop sebuah unsur. Contoh di bawah ini akan mengklarifikasi pernyataan ini.

Katakanlah anda memilikli 123 atom Boron yang tipikal. 23 darinya adalah 10B dan 100 sisanya adalah 11B

Massa totalnya adalah (23 x 10) + (100 x 11) = 1330

Massa rata-rata dari 123 atom-atom ini adalah 1330/123 = 10.8

Jadi, 10.8 merupakan massa atom relatif dari unsur boron. Penghitungan rata-rata secara simplistik dari 10 dan 11 tentunya akan menghasilkan 10.5. Namun jawaban Anda yang menunjukkan angka 10.8 mengindikasikan dominasi isotop unsur boron yang lebih berat (boron-11) yang menyebabkan berat rata- rata unsur boron mendekati massa isotop boron-11.

Massa Spektrum Zirconium

Jumlah Jenis Isotop

Kelima puncak pada grafik spektrum massa diatas menunjukkan adanya 5 jenis isotop dari unsur zirconium dengan massa relatif isotop 90, 91, 92, 94, dan 96 dalam skala atom 12C.

Jumlah isotop

Dalam kasus ini, jumlah relatif isotop-isotop tersebut ditunjukkan dalam bentuk persentase. Sebagaimana telah disebutkan di atas bahwa anda dapat menemukan jumlah relatif isotop-isotop tersebut dengan mengukur panjangnya garis-garis yang terdapat dalam diagram.

Kelima isotop tersebut dengan persentase jumlah relatifnya:

zirconium-90 51.5
zirconium-91 11.2
zirconium-92 17.1
zirconium-94 17.4
zirconium-96 2.8

Memahami Massa Atom Relatif

Katakanlah anda memiliki 100 atom zirconium. 51.5 diantaranya merupakan 90Zr, 11.2 merupakan 91Zr, dan seterusnya.

Catatan: apabila anda merasa keberatan dengan angka pecahan seperti 51.5 atom 90Zr dan 11.2 atom 91Zr, umpamakanlah anda memiliki 1000 atom zirconium dan bukan 100. Dengan demikian, anda akan memiliki 515 atom 90Zr, 112 atom 91Zr, dan seterusnya.

Massa Total dari 100 atom tersebut adalah:

(51.5 x 90) + (11.2 x 91) + (17.1 x 92) + (17.4 x 94) + (2.8 x 96) = 9131.8 Massa rata-rata dari 100 atom tersebut adalah 9131.8/100 = 91.3

Jadi, 91.3 adalah massa atom relatif zirconium

Spektrum Massa Klorin

Klorin merupakan unsur yang memiliki jumlah atom lebih dari satu dalam tiap molekulnya. Mari kita amati spektrum massanya untuk melihat bentuk permasalahan yang timbul.

Klorin memiliki dua jenis isotop, 35Cl dan 37Cl, dengan perkiraanperbandingan 3 atom 35Cl dan 1 atom 37Cl. Anda mungkin memperkirakan bahwa spektrum massanya akan terlihat seperti di bawah ini:

Anda Salah !!

Permasalahannya terletak pada klorin yang merupakan molekul dan bukan atom secara individu. Ketika klorin melewati suatu proses ionisasi, sebuah elektron akan terlepas dan menyebabkan klorin menjadi molekul ion, Cl2+. Ion-ion ini tidaklah stabil dan sebagian darinya akan membentuk atom klorin dan ion Cl+.
Bila atom klorin yang terbentuk tidak terionisasi, atom klorin tersebut akan terhilang dalam mesin karena tidak mengalami percepatan maupun tumbukan.

Ion-ion Cl akan melewati mesin dan menghasilkan garis 35 dan 37, bergantung pada isotop yang ada dan anda akan mendapatkan grafik seperti di atas. Masalahnya, anda juga akan mendapatkan garis-garis yang disebabkan oleh terdeteksinya molekul-molekul ion klorin Cl2+ yang tidak mengalami proses fragmentasi.

Kita coba untuk menghitung kemungkinan kombinasi dari atom klorin-35 dan klorin-37 pada sebuah ion Cl2+.

Kombinasi antara klorin-35 dan klorin-37 dalam ion Cl2+ dapat berupa:
kedua atom adalah 35Cl, kedua atom adalah 37Cl, atau satu dari setiap jenis. Sehingga total massa dari ion Cl2+:

35 + 35 = 70
35 + 37 = 72
37 + 37 = 74

Akibatnya, anda dapat melihat adanya garis-garis di sekitar m/z = 70 seperti di bawah ini:

Garis-garis ini akan melengkapi garis-garis di m/z = 35 dan 37. Tinggi relatif dari ketiga garis m/z = 70, 72, dan 74 ini memiliki rasio 9:6:1. Namun demikian, Anda tidak dapat melakukan perbandingan antara tinggi relatif garis-garis yang terdapat pada 35/37 dan garis-garis yang terdapat pada 70/72/74. Hal tersebut akan bergantung pada proporsi dari ion molekul Cl2+ yang mengalami proses fragmentasi. Anda perlu mengetahui bahwa skala sumbu vertikal dari kedua grafik tidaklah sama.

Ikatan Pada Benzen

2008-04-05T06:57:00.000-07:00

Struktur Kekule dari benzene,C6H6

Apa yang dimaksud struktur Kekule?
Kekule adalah orang pertama yang mengemukakan struktur benzene yang dapat diterima. Karbon tersusun dalam bentuk hexagon (segienam) dan ia mengemukakan ikatan tunggal dan rangkap yang bergantian diantara karbon karbon tersebut. Setiap karbon terikat pada sebuah hydrogen. Diagram berikut ini merupakan penyederhanaan dengan menghilangkan karbon dan hydrogen.

Dalam diagram seperti ini, karbon berada di setiap sudut. Anda harus menghitung ikatan dari tiap karbon untuk mengetahui berapa banyak hydrogen yang terikat.

Dalam kasus ini ada tiga ikatan dari setiap karbon. Karena atom karbon memiliki empat ikatan, ini berarti ada satu ikatan yang hilang dan ikatan itulah yang berikatan dengan atom hydrogen.

Masalah dengan struktur Kekule
Walau Struktur Kekule cukup baik untuk saat ini, ada masalah yang serius dengan struktur itu.....

Masalah dengan kimia
Karena ada tiga buah ikatan rangkap anda mungkin berharap benzene bereaksi seperti eten -hanya lebih!
Ethene melakukan reaksi adisi dengan ara satu dari antara ikatan rangkap putus dan elektronnya berikatan dengan atom yang lain.
Pada Benzen hal ini jarang terjadi . Sebaliknya reaksi substitusi -dengan atom lain mengantikan atom hydrogen- lebih sering terjadi.

Masalah dengan bentuk
Bentuk benzene adalah molekul planar (semua atom berada pada satu bidang datar), dan hal itu sesuai dengan struktur Kekule. Yang menjadi masalah adalah ikatan tunggal dan rangkap dari karbon memiliki panjang yang berbeda.
C-C 0.154 nm
C=C 0.134 nm

Itu berarti bentuk heksagon akan menjadi tidak beraturan jika menggunakan struktur Kekule, dengan sisi yang panjang dan pendek secara bergantian. Pada benzene yang sesungguhnya semua ikatan memiliki panjang yang sama yaitu diantara panjang C-C and C=C disekitar 0.139 nm. Benzen yang sesungguhnya berbentuk segienam sama sisi.

Masalah dengan kestabilan benzen
Benzen yang sebenarnya lebih stabil dari yang diberikan oleh struktur Kekule. Tiap kali anda melakukan perhitungan termokimia anda akan mendapatkan jawaban yang menyimpang kurang lebih 150 kJ mol-1. Hal ini akan lebih jelas digambarkan melalui perubahan entalpi pada hidrogenasi.
Untuk mendapatkan perbandingan yang baik dengan benzene (struktur cincin) kita akan membandingkannya dengan sikloheksen. sikloheksen, C6H10, adalah in in yang terbuat dari buah karbon yang hanya mengandung satu C= C.

Saat hirogen ditambahkan,sikloheksen, C6H12,terbentuk. Bagian "CH" menjadi CH2 dan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal.

Sikloheksan dan sikloheksen bisa disederhanakan seperti benzene dengan menghilangkan semua karbon dan hydrogen.

Sebagai ontoh dalam kasus sikloheksan, karbon terletak di tiap sudut dan untuk membuat ikatan yang penuh dimasing-masing sudut diperlukan 2 buah hydrogen. Sehingga tiap sudut mewakili H2.

Persamaan hidrogenasi dapat ditulis dengan:

Perubahan entalpi pada reaksi ini -120 kJ mol-1. Dengan kata lain setiap 1 mol sikloheksen bereaksi, energi sebesar 120 kJ dilepaskan.

Darimana energi ini didapatkan? Saat reaksi terjadi, ikatan terputus (C=C dan CH-CH) dan hal ini memerlukan energi. Ikatan lain harus dibentuk dan dari pembentukan itu energi dilepaskan.

Karena ikatan yang dibentuk lebih kuat dari yang diputus, lebih banyak energi yang dilepaskan dan dapat digunakan untuk memutus sikloheksen yang lain dan akhirnya terjadi jaring-jaring evolusi dari energi panas.

Jika cincin memiliki dua ikatan rangkap ( Cyclohexa-1,3-diene), dua kali lipat ikatan yang harus diputuskan dan dibentuk. Dengan kata lain Perubahan entalpi pada hidrogenasi cyclohexa-1,3-diene akan menjadi 2 kali lipat dari perubahan entalpi pada sikloheksen -yaitu, -240 kJ mol-1.

Namun perubahab entalpi ternyata sebesar -232 kJ mol-1 yang jauh berbeda dari yang kita prediksikan.

Dalam mengaplikasikan hal yang sama pada struktur Kekule dari benzen (yang juga disebut Cyclohexa-1,3,5-triene), anda mungkin mengharapkan perubahan entalpi sebesar -360 kJ mol-1,karena 3 kali lipat ikatan pada kasus sikloheksen yang diputuskan dan dibentuk.

Namun yang hasil yang benar adalah sekitar -208 kJ mol-1 jauh dari prediksi.

Hal ini akan lebih mudah dimengerti pada diagram enthalpy. Perhatikan bahwa setiap kasus energi panas dilepaskan dan menghasilkan hasil yang sama (Sikloheksan). Ini berarti semua reaksi jatuh pada titik akhir yang sama.

Garis, panah dan tulisan yang di cetak tebal melambangkan perubahan yang sebenarnya. Sedangkan garis titik-titik melambangkan perubahan yang diprediksikan.

Inti yang penting adalah bahwa benzene yang sebenarnya lebih rendah dari prediksi yang dibentuk oleh struktur Kekule Semakin rendah sebuah substansi maka energinya akan menjadi lebih stabil.

Ini berarti benzene yang sebenarnya lebih stabil kurang lebih 150 kJ mol-1 dari yang diberikan oleh struktur Kekule . Peningkatan stabilisasi ini disebut juga sebagai delokalisasi energi atau resonansi energi dari benzene. Delokalisasi energi lebih biasa digunakan.

Mengapa benzene lebih stabil dari yang diprediksikan dengan struktur Kekule Bacalah bagian tentang pandangan modern struktur benzene.

Ikatan Pada Eten

2008-04-05T06:43:00.000-07:00

Eten,C2H4 Gambaran singkat mengenai ikatan pada eten.
Pada level yang simple digambarkan eten sebagai ikatan rangkap dari antara dua atom karbon. Masing-masing garis pada gambar ini mewakili sepasang elektron yang dibagi oleh kedua atom.

Eten sebenarnya jauh lebih menarik dari hal ini.

Gambaran orbital tentang ikatan pada eten
Eten dibentuk dari Atom hydrogen (1s1) dan atom karbon (1s22s22px12py1).

Atom karbon tidak memiliki elektron tidak berpasangan yang ukup untuk membentuk jumlah ikatan yang diperlukan, oleh karena itu dibutuhkan promosi dari elektron pada pasangan 2s2 ke orbital kosong dari 2pz orbital. Hal ini sama dengan yang terjadi setiap kali atom karbon membentuk ikatan dengan apapun juga.

Namun ada perbedaan, karena karbon hanya berikatan dengan 3 atom lain, bukannya empat atom, saat karbon menghibridasi ikatan terluarnya sebelum membentuk ikatan, kali ini hanya tiga dan bukan empat hibridasi yang terbentuk. Elekton 2s dan kedua elektron pada 2p terpakai namun sisa dari elektron 2p tidak berubah.

Orbital yang terbentuk dikenal sebagai hybrid sp2 karena terbuat dari orbital s dan 2 orbital p yang tersusun kembali. Orbital sp2 mirip dengan orbital sp3 ,yang telas dibahas pada metan, namun lebih pendek dan gemuk/tebal. Ketiga orbital sp2 teratur sejauh mungkin dari yang lain sehingga membentuk sudut 120‹ pada bidang datar. Sisa dari orbital p tegak lurus dengan ketiga atom tersebut.

Kedua atom karbon dan keempat atom hydrogen akan terlihat seperti ini sebelum mereka bergabung.

Orbital orbital atom saling berhadapan tersebut kini bergabung untuk membentuk orbital molekular, yang masing masing mengandung pasangan elektron. Ini merupakan ikatan sigma seperti yang dibentuk oleh overlap end-to-end pada etan.Orbital p pada masing-masing karbon tidak saling berhadapan dan bagian itu kita akan tinggalkan untuk sejenak. Pada diagram titik-titik hitam mewakili nukleus dari atom.

Dapat diperhatikan bahwa orbital dari p begitu dekat sehingga terjadi overlap.
Overlap ini juga membuat suatu orbital molekular, namun dengan jenis yang berbeda. Dijenis ini elektron tidak tertahan pada garis diantara dua nu lei, namun pada bagian atas dan bawah dari bentuk datar molekul. Ikatan yang dibentuk dengan ara ini disebut sebagai ikatan pi.

Untuk jelasnya, ikatan sigma ditunjukkan menggunakan garis .Masing masing garis mewakili sepasang elektron. Bermacam-macam garis juga menunjukkan arah dimana ikatan berada. Garis biasa melambangkan ikatan pada bidang datar (pada kertas jika anda mem-print-nya),garis putus-putus melambangkan ikatan yang menjauh, garis meruncing melambangkan ikatan yang mendekat kepada anda.

Dengan kata lain, ikatan pi adalah suatu daerah dimana anda dapat menemukan kedua elektron yang membentuk ikatan. Kedua elektron tersebut bisa berada di manapun di daerah tersebut. Suatu pikiran yang salah jika anda berpikir satu berada diatas dan yang lain berada dibawah.

Bahkan jika silabus anda tidak mengharapkan anda untuk mengerti tentang bagaimana ikatan pi terbentuk, anda pasti diharapkan untuk mengerti bahwa ikatan tersebut ada. Ikatan pi mendominasi sifat kimia dari eten. Dan sangat memungkinkan untuk diserang karena merupakan daerah yang sangat negatif diatas dan dibawah dari bentuk datar molekul. Juga merupakan ikatan yang lebih lemah dari ikatan sigma antara dua karbon.

Semua ikatan rangkap (dengan atom apapun) akan mengandung ikatan sigma dan ikatan pi.

Ikatan Pada Metan

2008-04-05T06:28:00.000-07:00

Metan CH4

Gambaran singkat dari ikatan pada metan.

Anda akan terbiasa menggambar metan menggunakan diagram garis dan titik, tetapi akan lebih baik jika anda melihat struktur tersebut lebih dekat lagi.

Ada kesalahan serius pada penulisan struktur ini dan struktur elektron modern dari karbon,1s22s22px12py1. Struktur modern menunjukkan adanya 2 elektron yang tidak berpasangan untuk berikatan dengan hydrogen, sedangkan pada gambar struktur diatas diperlukan 4 buah elektron

Hal ini lebih mudah dilihat menggunakan notasi elektron dalam kotak. Hanya elektron pada level dua yang ditampilkan. Elektron 1s2 terlalu jauh didalam untuk mempengaruhi ikatan. Hanya elektron pada 2p yang tersedia untuk berikatan. Lalu mengapa metan bukan CH2?

Promosi elektron
Saat ikatan terbentuk, energi dilepaskan dan system menjadi lebih stabil. Jika Karbon membentuk 4 ikatan daripada 2 ikatan, energi yang dilepaskan 2 kali lipat dan system menjadi lebih stabil.

Hanya ada sedikit gap energi dari orbital 2s dan 2p dan karena itu hanya membutuhkan sedikit energi bagi arbon untuk pindah dari 2s ke 2p yang kosong untuk membentuk 4 elektron bebas. Ekstra energi yang dilepaskan saat ikatan dibentuk menghasilkan energi yang lebih besar dari itu.

Sekarang kita memiliki 4 elektron bebas yang siap untuk ikatan kimia, tetapi kini ada masalah yang lain. Pada metan semua ikatan karbon-hidrogen sama dan identik tetapi elektron berada pada dua orbital yang berbeda. Empat ikatan kimia yang serupa tidak mungkin didapat dari orbital yang berbeda.

Hibridisasi
Elektron tersusun ulang kembali pada proses yang disebut sebagai hibridisasi. Hibridisasi menyusun ulang elektron ke dalam 4 orbital hybrid yang sama yang disebut sebagai hybrid sp3 (karena terbentuk dari satu orbital s dan tiga orbital p). sp3 dibaca dengan s p tiga, bukan s p pangkat tiga.

Hibrid sp3 terlihat seperti setengah dari orbital p, yang selanjutnya tersusun ulang agar saling menjauh dari yang lain sejauh mungkin. Anda dapat bayangkan sebuah nukleus menjadi pusat dari tetrahedron (pyramid yang beralaskan segitiga) dengan orbital yang menunjuk ke sudut dari pyramid. Untuk jelasnya nukleus digambar lebih besar dari yang seseungguhnya.

Apa yang terjadi saat ikatan telah terbentuk?

Ingatlah bahwa elektron hydrogen terletak pada orbital 1s -daerah dengan bentuk bola simetris yang mengelilingi nu leus dimana jumlah yang tetap dari kemungkinan menemukan elektron (kurang lebih 95%). Saat ikatan kovalen terbentuk orbital atom (dari masing masing atom) bergabung dan membentuk orbital molekular yang baru yang mengandung pasangan elektron yang membentuk ikatan.

Empat buah Orbital molekular terbentuk, mirip dengan hybrid sp3 namun dengan nukleus hydrogen terikat pada tiap sudut. Tiap orbital mengandung 2 elektron yang sebelumnya digambarkan sebagai titik dan garis.

Prinsip ini berhubungan dengan promosi elektron jika dibutuhkan, lalu hibridasi, dilanjutkan dengan orbital molekular -bisa di praktekkan ke setiap ikatan molekul yang kovalen.

Etan, C2H6

Pembentukan orbit molekular pada etan
Etan sebenarnya tidak sebegitu penting, namun dimasukkan sebagai contoh dari bagaimana ikatan karbon terbentuk.

Setiap atom karbon pada etan mempromosikan sebuah elektron dan membentuk hybrid sp3 sama seperti pada metan. Jadi sebelum berikatan atom akan terlihat seperti berikut:

Hidrogen berikatan dengan dua buah karbon seperti pada metan. Kedua karbon berikatan dengan menggabungkan sisa dari orbital hybrid sp3 dari satu ujung keujung yang lain (end-to-end)untuk membuat orbital mole ular yang baru. Ikatan yang dibuat dari overlap end-to-end ini membuat orbital molekul yang baru. Ikatan yang dibuat dari overlap end-to-end dikenal sebagai ikatan sigma. Ikatan antara karbon dan hydrogen juga merupakan ikatan sigma.

Pada setiap ikatan sigma, tempat paling memungkinkan untuk menemukan elektron adalah pada garis diantara nuklei.

Rotasi bebas mengenai karbon-karbon ikatan tunggal
Kedua ujung dari molekul ini bisa berputar secara bebas pada ikatan sigma, sedemikian rupa sehingga ada jumlah yang tak terhingga dari struktur etan. Beberapa bentuk yang memungkinkan adalah sebagai berikut:

Dalam setiap kasus, tangan kanan dari group CH3 berada pada tempat yang konstan sehingga anda dapat melihat efe dari perputaran pada bagian kanan.

Alkana yang lain
Alkana yang lain juga akan berikatan menurut cara yang sama:

Atom karbon akan masing masing mempromosikan sebuah elektron dan lalu hibridasi untuk membentuk orbital hybrid sp3 .Karbon atom akan saling berikatan dengan membentuk ikatan sigma pada overlap end-to-end dari orbital hybrid sp3. Atom hydrogen akan bergabung pada dimanapun mereka diperlukan dengan overlap orbital 1s1 mereka dengan orbital hibrid sp3 dari atom karbon.

Struktur Elektron dan Orbital Atom

2008-04-05T06:19:00.000-07:00

Di dalam setiap pembukaan kimia anda pasti melewati struktur elektron dari hidrogen dan karbon yang digambarkan seperti berikut ini:

Lingkaran menggambarkan tingkat energi –yang juga melambangkan jarak dari nukleus. Dari lingkaran tersebut struktur elektron bisa digambarkan dalam bentuk diagram energi seperti diagram berikut ini:

Orbital Atom

Orbit dan orbital kedengarannya serupa, padahal keduanya memiliki arti yang agak berbeda. Merupakan hal yang ukup penting untuk mengerti perbedaan tersebut.

Ketidakmungkinan menggambar orbit dari elektron

Untuk menggambar jalur dari sesuatu anda perlu tahu dengan tepat dimana objek tersebut berada dan akan berada dimana objek tersebut beberapa saat kemudian. Hal ini tidak dapat dilakukan untuk elektron.

Prinsip ketidakpastian Heisenberg mengatakan bahwa tidak dapat ditentukan dengan tepat dimana dan akan kemana sebuah elektron. Itu menjadikan tidak mungkin untuk menggambar orbit dari elektron di sekitar nukleus. Tapi, apakah ini masalah yang besar? Tidak. Jika sesuatu tidak mungkin anda harus menerimanya dan mencari pemecahan dari masalah tersebut.

Elektron hidrogen -orbital 1s

Anggap anda memiliki sebuah atom hydrogen dan pada suatu saat tertentu anda menggambar posisi dari satu elektron tersebut. Beberapa saat kemudian anda melakukan hal yang sama dan menemukannya sudah berada di posisi yang baru. Anda mungkin tidak mengerti bagaimana ele tron tersebut berpindah dari posisi pertama ke posisi kedua.

Anda melakukan hal ini berulang-ulang kali dan pelan-pelan anda akan dapat menemukan suatu peta 3D dari letak elektron tersebut.

Pada kasus hidrogen Elektron dapat ditemukan dimanapun di dalam ruangan bola disekitar nukleus. Diagram diatas menggambarkan potongan melintang dari ruangan bola tersebut.

95% dari keseluruhan waktu (atau mungkin persentase lain yang anda pilih) elektron dapat ditemukan dengan mudah di daerah dekat dengan nu leus. Daerah seperti itu yang disebut dengan orbital. Anda dapat membayangkannya sebagai suatu daerah dimana elekron berada.

Apa yang elektron lakukan di orbital? Kita tidak tahu dan kita tidak bisa tahu. Jadi kita tidak akan membahas tentang hal tersebut. Yang bisa kita katakan hanyalah bila elektron berada di suatu orbital tertentu elektron tersebut akan memiliki tingkat energi tertentu. Tiap tingkat energi memiliki nama masing- masing.

Orbital yang dimiliki oleh ele tron hydrogen disebut sebagai orbital 1s. Angka 1 melambangkan bahwa orbital tersebut berada pada level energi terdekat dari nukleus. Dan huruf s melambangkan bentuk dari orbital tersebut. Orbital s berbentuk sebuah bola yang simetris di sekitar nukleus yang pada kasus tertentu seperti bola dengan isi yang kosong dengan nukleus sebagai pusatnya.

Orbital pada gambar diatas adalah orbital 2s. Sama seperti orbital 1s kecuali daerah dimana elektron mungkin berada lebih jauh dari nukleus orbital ini berada pada tingkat energi kedua.

Jika anda mengamati dengan seksama anda akan menemukan adanya suatu daerah dengan kepadatan elektron yang lebih besar (dimana titik-titik menjadi padat) disekitar nukleus. ("Kepadatan elektron" adalah cara lain menemkan elektron pada daerah tertentu.)

2s (juga 3s, 4s, dsb) elektron menghabiskan waktu di daerah yang lebih dekat dengan nukleus lebih dari yang anda bayangkan. Efek ini untuk sedikit mengurangi energi yang dipakai oleh elektron pada orbital s. Makin dekat dengan nukleus. Makin kecil energi yang diperlukan.

Orbital 3s, 4s (dsb) secara progresif makin jauh dari nukleus.

Orbital p

Tidak semua elektron berada pada orbital s. (Bahkan hanya sedikit). Pada tingkat energi yang pertama, satu-satunya orbital hanya cukup untuk orbital 1s. Tetapi pada tingkat 2, selain orbital 2s ada juga orbital lain yang disebut orbital 2p.

Orbital p seperti dua balon identik yang diikat pada bagian tengah. Diagram disamping adalah potongan melintang dari struktur 3D daerah tersebut. Sekali lagi orbital tersebut menunjukkan daerah dimana elektron 95% dapat ditemukan.

Tidak seperti orbital s, orbital p menunjuk ke arah arah tertentu.

Pada setiap tingkat energi ada tiga kemungkinan dari orbital p yang sama yang sama yang saling tegak lurus. Secara acak diberi nama sebagai px, py dan pz. Nama ini semata-mata hanya untuk memudahkan apa yang anda pikir sebagai arah x,y,z berganti secara terus menerus karena rotasi atom di ruang.

Orbital p pada tingkat dua disebut sebagai 2px, 2py dan 2pz. Dan pada tingkat yang lain disebut sebagai 3px, 3py, 3pz, 4px, 4py, 4pz dan seterusnya.

Semua level memiliki orbital p kecuali level satu. Pada level yang lebih tinggi elekton lebih banyak ditemukan pada jarak yang jauh dari nukleus.

Memasukkan elektron kedalam orbital.

Karena pada saat ini kita hanya tertarik pada struktur elektron dari hydrogen dan karbon, kita tidak perlu memikirkan apa yang terjadi diatas level energi tingkat dua.

Ingat:

Pada level 1 hanya ada satu orbital - orbital 1s.

Pada level empat ada empat orbital -orbital 2s, 2px, 2py and 2pz.

Tiap orbital mengandung 1 atau 2 elektron. Tidak lebih dari itu.

Elektron dalam kotak

Orbital dapat diwakili dengan kotak dan elektron dengan anak panah. Arah anak panah menunjukkan arah elektron yang berlawanan.

Orbital 1s yang memiliki 2 elektron dapat ditunjukkan seperti gambar disamping, atau bisa juga ditulis lebih ringkas dengan 1s2. Dibaca gsatu s duah, bukan gsatu s kuadrath.

Urutan dalam mengisi orbital

Elektron mengisi orbital energi rendah (yang dekat dengan nukleus) sebelum mengisi orbital di tingkat energi yang lebih tinggi. Saat ada pilihan antara orbital dengan tingkat energi yang sama elektron mengisi orbital satu satu sejauh mungkin.

Diagram berikut menunjukkan energi dari orbital di tingkat satu dan tingkat dua.

Perhatikan bahwa orbital 2s memiliki energi yang sedikit lebih rendah dari orbital 2p. Ini berarti bahwarbital 2s akan penuh dengan elektron terlebih dahulu sebelum orbital 2p. Semua orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama.

Struktur elektron dari Hidrogen

Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s.

Struktur elektron hydrogen adalah 1s1. Kita telah bahas hal ini sebelumnya.

Struktur Elektron dari Karbon

Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri.

Struktur elektron Karbon biasanya ditulis sebagai 1s22s22px12py1.

Istilah Penting dalam Kimia

2008-04-05T05:29:00.000-07:00

Atom

Partikel terkecil dari suatu unsur yang,
Terdiri dari inti atom yang bermuatan listrik positif, dan elektron bermuatan listrik negatif dimana diantara keduanya merupakan ruang kosong dan elektron berada di sekitar inti pada kedudukan atau tingkat energi tertentu.
Dapat berada bebas, misalnya dalam unsur logam dan gas mulia sebagai atom-atom logam atau atom-atom gas mulia. Contoh : atom-atom besi, raksa, platina, emas, dan atom-atom helium, neon, argon, dan kripton.
Dapat berada dalam bentuk kombinasi sesamanya dalam bentuk molekul-molekul unsur. Contoh : H2, N2, O2, P4, S8, dan sebagainya.
Dapat berada dalam bentuk kombinasi dengan atom lainnya membentuk molekul-molekul senyawa. Contoh : H2O, CO, CO2, SO2, SO3, FeO, Fe2O3, dan sebagainya

C-12
Salah satu isotop dari unsur karbon yang mempunyai massa atom 12,01 sma.

C-13
Salah satu isotop dari unsur karbon yang mempunyai massa atom 12,82 sma

Faktor konversi
Faktor pengubah.

Ion
Atom atau gugus atom yang memiliki muatan listrik sebanyak valensi atom atau gugus atom dalam persenyawaan yang bersangkutan, atau sebanyak elektron yang dilepaskan atau ditangkap atom tersebut. Ion (+) disebut kation, sedangkan ion (-) disebut anion.

Isotop
Unsur sejenis dengan,
1.Jumlah proton sama tetapi jumlah netron berbeda, atau
2.Nomor atom (Z) sama tetapi nomor massa (A) berbeda.
Unsur-unsur di alam berada sebagai campuran isotop (kecuali unsur Be, F, dan Na); isotop-isotop unsur memiliki sifat kimia sama sedangkan beberapa sifat fisikanya berbeda.

Kuantitatif
Jumlah; hal yang berhubungan dengan jumlah satuan dari tiap jenis unsur penyusun suatu bahan, atau jumlah bahan itu sendiri.

Massa
Suatu ukuran bahan di dalam suatu benda yang tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi; jadi massa benda sama di setiap tempat; satuan internasional untuk massa adalah kg.

Molekul
1. 2 atom atau lebih yang berikatan secara kimia.
2. Partikel terkecil dari unsur atau senyawa.

Partikel
Benda-benda padat yang relatif kecil bersifat butiran (misalnya molekul senyawa, atom unsur, proton, netron, elektron, butiran pasir, dan sebagainya).

Reaksi Kimia
Disebut juga sebagai perubahan kimia, yaitu perubahan yang melibatkan pembentukan zat baru, biasanya melibatkan juga perubahan sifat fisik seperti wujud/fasa, bau, rasa, atau warna.

Rumus Empiris
Rumus yang menggambarkan jenis atom penyusun molekul menurut perbandingan numeriknya.

Rumus Kimia
Penggambaran suatu zat dengan menggunakan simbol atom.

Rumus Molekul
Rumus senyawa kimia yang menunjukkan jenis dan banyaknya atom yang ada dalam suatu molekul, tapi bukan susunan atom-atomnya.

Sampel
Sejumlah zat yang akan dianalisis baik secara kuantitatif maupun kualitatif.

Satuan
Nilai suatu besaran yang sudah menjadi acuan yang telah disepakati, yang digunakan untuk menyatakan besaran lain yang sama.

Satuan SI
Merupakan suatu sistem satuan yang sudah disepakati dan digunakan secara internasional.

Satuan rumus
satuan yang dinyatakan dalam atom atau molekul.

Senyawa
1. Zat yang dapat terurai secara kimia menjadi zat-zat yang lebih sederhana.
2. Zat yang tersusun dari 2 atau lebih unsur beda jenis dengan perbandingan yang tetap dan tertentu sebagai hasil penggabungan secara kimia; umumnya sifat unsur pembentuk hilang atau berbeda dengan sifat senyawanya.

Unsur
merupakan tipe zat yang umumnya lebih sederhana dari senyawa dan tidak dapat diurai lagi melalui reaksi kimia biasa; sebagian besar berwujud padat, semula dikenal 2 kelompok unsur yaitu unsur logam (unsur metal) dan unsur bukan logam (unsur nonmetal). Kini unsur dikelompokkan secara sistematis dalam bentuk sistem periodik unsur. Unsur pada umumnya tersusun dari atom-atom; unsur seperti ini termasuk gas mulia mempunyai rumus kimia seperti simbol atau tanda atomnya. Namun ada beberapa unsur yang tersusun dari molekul-molekul.

Istilah Kimia (T - V)

2008-04-05T05:21:00.000-07:00

TCD
: Thermal Conductivity Detector, Detektor Hantar Bahang

Teknik analisis
: cara dalam melaksanakan analisis. Contoh: metode
gravimetri dengan teknik penguapan analit, sehingga kadar
analit berdasarkan kehilangan bobot

Tekstur
: jalinan atau penyatuan bagian-bagian sesuatu sehingga
membentuk suatu benda

Teori Galat
: teori yang membicarakan seluk beluk galat (error) yang
terjadi dalam aktivitas pengukuran, rambat galat dalam
perhitungan, dan cara-cara menanganinya

Unit Kompetensi
: satuan aktifitas lengkap terkecil yang masih bisa diukur
yang berisikan keterampilan, pengetahuan, dan sikap

Validitas
: keabsahan, sifat benar menurut bahan bukti yang ada,
logika berpikir, atau kekuatan hukum

Verifikasi
: pemeriksaan tentang kebenaran (skala ukur atau hasil ukur
instrumen analitik atau metode pengukuran)

Sementara,,, Mr_Pane Baru dapat yang sampe sini aja dolo ya teman²,,, Mr_Pane akan coba cari yang lain lagi deh,, yang lebih lengkap,, Thanx For Attantions,,,,

Istilah KImia (P - S)

2008-04-05T05:19:00.000-07:00

Panelis Organoleptik : sekelompok pelaksana pengujian berdasarkan organ-organ
pengindra

Pemusing
: centrifuge, alat untuk mempercepat proses pengendapan
dengan cara memusing

Penetapan
: rangkaian kerja pengukuran yang dilanjutkan dengan
perhitungan untuk mendapatkan hasil akhir yang
dikehendaki

Pengujian
: pemeriksaan suatu sampel untuk memastikan keberadaan
atau jumlah suatu spesi mengikuti suatu ketentuan yang
dijadikan standar

Peralatan gelas
: glassware, semua peralatan yang terbuat dari gelas
(umumnya kaca pirex) yang digunakan di laboratorium
kimia

Pereaksi
: bahan kimia yang digunakan untuk mengubah analit ke
bentuk terukur secara selektif

Pik
: peak, bentukan yang keluar (menonjol ke atas atau ke
bawah) dari garis dasar (base line)

Pipet Tetes
: alat gelas kecil yang dilengkapi bola karet kecil digunakan
untuk meneteskan cairan

Plasma
: gas yang menghantarkan listrik

Injektor sampel
: piranti untuk memasukkan sampel ke dalam sistem
penanganan sampel

Prosedur Analisis
: kumpulan instruksi kerja untuk melaksanakan analisis
kimia yang masih bisa dimodifikasi

Prosedur
: kumpulan instruksi kerja

Protokol Analisis
: ketentuan urutan kerja analisis yang harus diikuti apa
adanya, tanpa modifikasi atau perubahan apapun

PVC
: poli vinil chlorida atau pralon

Reference
: acuan, sesuatu yang dijadikan tolok ukur terutama pada
proses pengukura

Sampel Uji
: sampel yang dianalisis

Sampel
: contoh, bagian kecil dari suatu populasi bahan yang
dianggap mewakili sifat-sifat populasinya

Sanitasi
: menciptakan lingkungan yang sehat

Satuan primer
: besaran fisik (seperti kilogram, meter, dan detik) yang
dibuat berdasarkan perjanjian

Satuan sekunder
: satuan fisik (seperti liter, meter per detik, dan molar) yang
diturunkan dari satuan-satuan primer

SEA
: Spektrometer Emisi Atomik, spektrofotometer yang
bekerja berdasarkan emisi atomik

Sensoris
: berhubungan dengan pancaindera

SOP
: Standar Operating Procedure, langkah-langkah kerja
pengoperasian yang sudah dijadikan standar sehingga harus
diikuti oleh banyak orang

Spektrofotometer
: alat ukur analitik berdasarkan pengukuran spektra sinar Spektrofotometri

Serapan Atom
: spektrofotometer yang mengukur aktifitas serapan zat
dalam bentuk uap-uap atom bebas

Spesi
: ion, atom, molekul, agregat, atau partikel yang ada di dalam
suatu populasi bahan

SSA
: Spektrofotometer Serapan Atom

SS
: stainless steel, baja nir-karat

Standardisasi
: penyesuaian bentuk, ukuran, dan lain sebagainya dengan
pedoman yang telah ditetapkan

Status Kalibrasi
: kondisi kalibrasi peralatan (belum dikalibrasi, sudah
dikalibrasi, masih berlaku atau tidak berlaku lagi).

Sterilisasi
: perlakuan untuk membebaskan suatu benda atau lingkungan
agar bebas dari mikroorganisme

Stoikiometri
: pengukuran kuantitas berdasarkan reaksi kimia

Istilah Kimia (L - O)

2008-04-05T05:16:00.000-07:00

Label
: sepotong kertas, kain, kayu, atau logam yang bertuliskan
petunjuk singkat

Laboratorium
: tempat atau ruang tertentu yang berisikan peralatan-
peralatan untuk melaksanakan penelitian atau pekerjaan-
pekerjaan yang bersifat penelitian dan penetapan

labu ukur
: yaitu peralatan gelas berbentuk buah labu yang digunakan
untuk menakar volume tertentu cairan

Laminar Air Flow
: peralatan sanitasi yang menjaga ruang kerja tetap steril
dengan cara mengalirkan udara melalui sistem saringan
yang mampu menahan bakteri dan mikroba lain

Maker
: jenis pembakar gas dengan saluran keluaran gas yang
dibagi menjadi banyak petak sehingga bagian nyala
berwarna biru menjadi pendek dan merata

Matrik
: semua spesi yang terdapat di dalam sampel

Melaksanakan
: bekerja berdasarkan instruksi kerja

Mengikuti
: bekerja sesuai dengan pentahapan yang telah ditentukan

Metode analisis
: kelompok teknik analisis berdasarkan kesamaan jenis
peralatan yang digunakan. Contoh: metode gravimetri,
adalah kumpulan teknik-teknik analisis berdasarkan
perbedaan bobot tertimbang.

Monitoring
: pengawasan dan tindakan memverifikasi kebenaran
operasional suatu program

MSDS
: Material Safety Data Sheets, kumpulan data mengenai sifat-
sifat bahaya bahan kimia dan cara menanganinya agar aman

Neraca Analitik
: neraca dengan tingkat ketelitian tinggi pada penimbangan
jumlah zat yang rendah dengan resolusi lebih kecil dari 1 mg

Optimasi
: pengaturan mikro pada parameter kerja instrument analitik
untuk memperoleh unjuk kerja terbaik

Organik
: berkaitan dengan zat yang berasal dari makhluk hidup

Organoleptik
: berdasarkan organ-organ pengindera

Oven
: alat pemanas dengan atau tanpa thermostat yang bekerja
sampai temperatur 220oC

Istilah Kimia (J - K)

2008-04-05T05:13:00.000-07:00

Jam henti
: alat pengukur rentang waktu dengan fungsi start-stop

K
: Kelvin, derajat panas absolut

K3
: Kesehatan Keselamatan Kerja

Kaca Arloji
: wadah berbentuk bulat bagian dari permukaan bola

Kalibrasi
: aktivitas kerja pencocokan kebenaran hasil ukur
menggunakan standar ukur yang bersifat baku

Kandidat
: calon, peserta uji, analis yang mengajukan asesmen untuk
mendapatkan sertifikasi kompetensi pada tingkat tertentu

Kemometri
: perhitungan-perhitungan di dalam ilmu kimia

Ketidakpastian
: uncertainty, fluktuasi nilai hasil pengukuran yang
disebabkan oleh fluktuasi kondisi yang tidak terkendali

Klasik
: tradisional dan sederhana, tidak melibatkan peralatan
modern yang bercirikan elektronik dan mikroteknologi

Koloni
: kelompok-kelompok bakteri yang dihasilkan dari biakan
bakteri

Kompetensi Kunci
: kompetensi yang bersifat umum, bukan kompetensi khusus
pada bidang keahlian tertentu, tetapi menentukan
keberhasilan pencapaian, pelaksanaan, dan pengembangan
suatu kompetensi tertentu

Kompetensi
: keterampilan,pengetahuan,dan perilaku untuk
melaksanakan suatu pekerjaan atau profesi secara baik,
benar, dan cerdas

Kondisi Penunjang
: parameter fisik (seperti temperatur, tekanan, dan
kelembapan) yang disyaratkan untuk melaksanakan analisis

Konsep Angka Pen-ting
: ketentuan dalam penetapan (pengolahan lebih lanjut hasil
pengukuran) dan pencantuman hasil akhir proses
pengukuran dan penetapan

Konsep Mol
: konsep perhitungan dalam ilmu kimia berdasarkan jumlah
N partikel (N adalah bilangan Avogadro, 6,23 x 10 pangkat 23)

Kontaminasi Silang
: masuknya unsur-unsur pencemar (yang tidak dikehendaki)
dari suatu bahan ke bahan lain, dan sebaliknya.

Kontaminasi
: pencemaran, masuknya unsur-unsur yang tidak dikehendaki

Kromatografi
: teknik
pemisahan berdasarkan perbedaan interaksi komponen-komponen sampel dengan fasa diam dan fasa
gerak

Kromatograf
: peralatan yang diperlukan untuk melaksanakan analisis kromatografi

Kromatogram
: rekaman sinyal analitik yang dihasilkan oleh kromatograf

Kuartering
: proses penurunan jumlah massa sampel dengan cara
menurunkan ukuran partikel, menghomogenkan sampel,
membagi sampel menjadi empat bagian, dan mengambil
satu bagian.

Kuisioner
: kumpulan pertanyaan yang akan diajukan

Kurva Kalibrasi
: kurva yang dibuat dari hasil pengukuran deret larutan
standar tanpa melakukan regresi

Kurva Standar
: kurva yang dibuat dari hasil pengukuran deret larutan
standar yang masih dalam batas linieritas sehingga boleh
diregresilinierkan

Istilah Kimia (F - I)

2008-04-05T05:08:00.000-07:00

Fasa Diam: bahan tidak bergerak pada teknik kromatografi

Fasa Gerak: eluen, larutan yang dialirkan melalui sistem kromatografiuntuk memisahkan komponen-komponen yang terdapat di dalam sampel

FID: Flame Ionization Detector, Detektor Ionisasi Nyala

Fisika Klasik: aktivitas ilmu fisika yang tidak melibatkan peralatan modern

Fotometer Nyala: instrumen analitik berdasarkan pengukuran sinar yang diemisi oleh nyala setelah melalui filter tertentu

Furnace: tanur, pemanas listrik dengan temperatur di atas 280oC

Galat : error, simpangan yang terjadi di dalam aktivitas pengukuran

Garis dasar(baseline): gabungan titik-titik hasil pengukuran blanko

GLP: Good Laboratory Practices, sekumpulan aturan/ ketentuan untuk melaksanakan pekerjaan laboratorium dengan baik
dan benar

GMP: Good Measuring Practices, sekumpulan aturan/ ketentuan untuk melaksanakan pekerjaan pengukuran dengan baik dan
benar

ICP: Inductively Coupled Plasma, sistem pembangkitan nyala plasma berdasarkan teknik gandeng induktif

Identifikasi: penentuan identitas

Inkubator: alat pengeram untuk mengembangbiakkan bakteri

In Line Laboratory: laboratorium yang berfungsi sebagai kontrol mutu yang ditempatkan di alur proses industri, mengambil sampel dari alur proses, dan langsung melakukan koreksi proses (terutama pengaturan umpan bahan baku) jika terjadi penyimpangan

Inokulasi: Pembiakan bakteri pada suatu pembenihan

Instruksi kerja : arahan-arahan untuk melaksanakan suatu pekerjaan tertentu

Instrumentasi: susunan atau rangkaian peralatan

Integritas: bergabung menjadi suatu kesatuan yang kuat

Interferensi: gangguan. Interferensi gelombang, dua atau lebih gelombang yang saling mengganggu dan menghasilkan
gelombang gabungan

Iritatif : bersifat iritasi/mengganggu

Isolasi: memisahkan atau memencilkan

Istilah Kimia (B - E)

2008-04-05T05:05:00.000-07:00

Blangko : larutan acuan untuk menentukan titik nol pengukuran relatif
yang tidak mengandung senyawa yang diukur

Botol timbang : piranti gelas bertutup yang digunakan untuk menampung
cairan pada proses penimbangan

Buku Catatan Analis : buku catatan seorang analis yang digunakan untuk mencatat
semua aktivitas kerja yang telah, sedang dan akan dilaksanakan

Buku Log Instrumen : catatan aktivitas pengoperasian/penggunaan instrumen analitik

Buku Manual : buku petunjuk yang diterbitkan oleh pabrik pembuat peralatan mengenai cara-cara mengoperasikan peralatan

Bunsen : pembakar gas dengan satu saluran bahan bakar dan pengoksid

Buret: alat ukur volume berdasarkan volume yang dikeluarkan yang digunakan untuk keperluan titrasi

Corong: alat bantu untuk mengalirkan cairan memasuki mulut wadah berukuran kecil

CPOB: Cara Pembuatan Obat yang Baik, aturan yang harus diikutioleh pabrik-pabrik farmasi

dc: direct current, listrik arus searah

Demo: peragaan untuk menunjukkan cara-cara melaksanakan suatu analisis

Deret Standar: larutan-larutan bahan tertentu dengan kepekatan-kepekatan tertentu yang berubah beraturan mengikuti deret hitung atau deret ukur

Disinfektan: bahan kimia untuk membasmi bibit penyakit

ECD: Electron Capture Detector, Detektor Penangkap Elektron

Eluen: fasa gerak, larutan yang dialirkan melalui sistem kromatografi untuk memisahkan komponen-komponen
yang terdapat di dalam sampel

Emisi Atomik : pancaran gelombang elektromagnetik berspektrum sempit
dari atom-atom yang tereksitasi

Istilah Kimia (A1)

2008-04-05T05:01:00.000-07:00

Absorbans: nilai serapan, yaitu logaritma perbandingan sinar yang tidak
diserap dengan total sinar semula

Absorpsi: serapan,yaitu proses menghilangnyafoton-foton gelombang elektromagnetik karena berintegrasi dengan
spesi-spesi penyerap

Afektif: mempengaruhi keadaan perasaan dan emosi

Alat Pelindung Diri(APD): peralatan (seperti kacamata, sarung tangan, dan helm) yang
dikenakan untuk melindungi diri dari kecelakaan yang
mungkin terjadi di tempat kerja

Analisis jenis: analisis kimia untuk memastikan keberadaan spesi-spesi
tertentu di dalam sampel

Analisis Fotometri: analisis kimia yang menerapkan teknik pengukuran sinar
yang dipancarkan oleh analit yang dipanaskan di dalam nyala

Analisis gravimetri: analisis kimia berdasarkan penimbangan perbedaan bobot

Analisis Kolorimetri: analisis kimia berdasarkan intensitas atau nuansa warna

Analisis Proksimat: analisis kimia kuantitatif berdasarkan kelompok senyawa
tertentu, yang dilaksanakan tanpa memperhatikan bentuk-bentuk spesi analit

Analit: spesi di dalam sampel yang ingin diketahui keberadaannya atau jumlahnya

Anorganik: mengenai benda-benda tak hidup yaitu selain manusia,hewan, dan tumbuh-tumbuhan

Antibiotik: zat kimia yang dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme tertentu yang mempunyai kemampuan menghambat
pertumuhan atau menghancurkan mikroorganisme lain

APD : Alat Pelindung Diri, yaitu alat-alat yang diperlukan untuk menghindari kecelakaan berdasarkan sifat bahaya suatupekerjaan

Arc: bunga api listrik yang berlangsung terus menerus

Aroma : bau-bauan yang bisa diindra oleh hidung

Aseptik : bebas dari mikroorgnisme

Aspek kritis: kondisi-kondisi yang penentu keberhasilan pelaksanaan (unit kompetensi)

Autoklaf : alat sterilisasi bertekanan dan dipanaskan

Istilah Kimia (A)

2008-04-05T04:39:00.000-07:00

aerogel (1g. aerogel)
Pepejal berliang yang terbentuk daripada gel melalui penggantian cecair
dengan gas. Penggantian mi menyebabkan berlakunya perubahan isipadu,
dan dengan yang demikian, pepejal mempunyai keliangan yang
tinggi.

aerosil (1g. aerosil)
Sebatian silikon organik yang mempunyai rantai terbuka atau rantai sikuk
yang mengandungi kumpulan Si2R2O. Sebatian mi biasanya wujud
dalam bentuk minyak atau gel, dan dapat dihasilkan melalui hidrolisis
asil silikon klorida atau aril silikon klorida.

aerosol (1g. aerosol)
Zarah yang terampai dalam bentuk cecair atau dalam bentuk pepejal dan
bersaiz antara 0.1 hingga 10 mikron.

afiniti (1g. affinity)
Kecenderungan atom atau sebatian untuk bertindak balas atau untuk
bergabung dengan atom atau sebatian daripada juzuk kimia yang berbeza.

afiniti elektron (1g. electron affinity)
Tenaga yang terhasil melalui penambahan elektron kepada atom atau
molekul bagi membentuk ion. negatif. Afiniti elektron atom bernilai
positifjika tenaga dibebaskan. Afiniti elektron mi biasanya diukur dalam
unit elektronvolt.

agen pelambat nyala (1g. flame-retarding agent)
Zat yang digunakan untuk mengurangkan kecenderungan bahan mudah
terbakar untuk menyala apabila terdedah pada nyalaan yang bertenaga
rendah, seperti nyalaan mancis dan rokok.

agen pembusa

agen pembusa (1g. foaming agent)
Bahan kimia yang ditambahkan kepada plastik atau getah dan menghasilkan
gas lengaiapabila dipanaskan. Keadaan mi menyebabkanplastik
atau getah mempunyai struktur bersel.

agen pengkelat (1g. chelating agent)
Molekul, ion, atau radikal yang dapat membentuk kelat. Agen pengkelat
berkeupayaan untuk berkoordinasi dengan atom logam pada lebih danpada
satu titik. Agen pengkelat mi biasanya digunakan untuk menyingkirkan
ion logam daripada larutan atau digunakan untuk meneutralkan
keaktifan kimianya.

agen pensekuesteran (1g. sequestering agent)
Zat yang ditambahkan kepada sistem untuk mencegah kesan ion normal
yang terhasil dengan kehadiran logam.

agen tambahan (1g. addition agent)
Bahan yang ditambahkan kepada larutan penyadur untuk mengubahkan
ciri bahan yang terendap.

ais (1g. ice)
1. Zat tumpat yang terbentukdaripada penyejukbekuan air menjadipepejal.
Ais mempunyai takat lebur 0°C(32°F)dan biasanya wujud dalam
bentuk hablur heksagon.
2. Lapisan jisim air beku.

aliran (1g. flow)
Gerakan selañjar bendalir, seperti gas, wap, atau cecair melalui saluran
pembuluh terbuka atau tertutup.

aliran lanjur (1g. afierfiow)
Aliran plastik yang masih berlaku dalam pepejal walaupun tindakan
daya luaran telah dihentikan.

aliran likat (1g. viscous flow)
1. Aliran bendalir likat.
2. Aliran bendalir yang melalui salur bawah keadaan yang tertentu
supaya laluan bebas mm adalah keciljika dibandingkan dengan keratan
lintang terkecil saluran.

aliran Newton (1g. Newtonian flow)
Aliran bendalir yang mengikuti atau yang menyerupai aliran bendalir
Newton.

analisis polarografi

alkohol berpolifungsi (1g. polyfunctional akohol)
Alkohol yang mempunyai ikatan ganda dua, atom halogen, atau atom
beraromatik.

alkosol (1g. alcosol)
Campuran alkohol dan koloid.

alotrop (1g. allotrope)
Bentuk unsur atau zat lain yang menunjukkan aiotropL

alotropi (1g. allotropy)
Kewujudan zat dalam duabentuk atau lebih yang berbeza sifat kimianya
atau sifat fiziknya. Perbezaan bentuk zat mi dapat dilihat dan segi struktur
hablur, bilangan atom dalam molekul gas, atau struktur molekul
cecair.

alumina diaktifkan (1g. activated alumina)
Alumina oksida yang mempunyai keliangan yang tinggi dandapat menjerap
cecair, wap, atau gas, atau dapat menjerap lembapan daripada cecair.
Kebanyakan alumina oksida mi digunakan sebagai mangkin atau
mangkin pembawa.

amperometri (1g. amperometry)
Analisis kimia melalui teknik yang rnelibatkan pengukuran arus elektrik.

analisis gaussan (1g. gaussian analysis)
Kaedah menganalisis data eksperimen dengan menggunakan teen Gauss.

analisis konformasian (Ig.conformational analysis)
Penentuan susunan atom juzuk molekul yang dapat berputar di sekeliling
ikatan tunggal dalam ruang.

analisis pengaktifan (1g. activation analysis)
Teknik yang sangat peka yang digunakan untuk mengecam dan mengukur
pelbagai unsuryang terdapat dalam amaunyang sangat kecil. Melalui
teknik in sampel didedahkan kepada pembedilan elektron di dalam reaktor
untuk menghasilkan radioisotop daripada unsur yang stabil. Ciii
sinaran teraruh cukupjelas untuk membolehkanpelbagai unsur di dalam
sampel dicam dengan tepat.

analisis polarografi (1g. polarographic analysis)
Teknik elektroanalisis yang digunakan untuk mengukur arus yang melalui
sd elektrolisis. Arus yang melalui sd elektrolisis mi diukur sebagai

analisis prob elekfron
fungsi keupayaan yang digunakan. Alat yang digunakan terdiridaripada
galvanometer yang digunakan untuk mengukur arus dan sel yang mengandungi
dua elektrod, iaitu elektrod rujukan yang mempunyai keupayaan
tetap danelektrod penunjuk yang biasanya ialah elektrod titisan
raksa.

polarognafi

analisis prob elektron (1g. electron probe analysis)
Kaedah menganalisis sebatian dengan cara meledakkan sebatian yang
tersebut dengan alur elektron yang sempit dan kemudiannya meneliti
hasil spektrum pancaran sinar-Xnya.

anisotropi optik (1g. optical anisotropy)
Perlakuan medium atau molekul tunggal yang memberikan kesan terhadap
sinaran elektromagnet bergantung pada arah rambatan sinaran.

anjakan batokromatik (1g. bathochromatic shift)
Anjakan pendarfluor sebatian yang menghala ke bahagian merah spektrum
disebabkan oleh kehadiran radikal batokrom di dalam molekul
sebatian yang tersebut.

anjakan frekuensi (1g. frequency sh~fl)
Perubahan frekuensi pengayun atau penghantar radio.

anjakan isomer (1g. isomeric shjft)
Anjakan dalam resonans Mossbauer yang disebabkan oleh kesan valens
atom terhadap saling tindakan ketumpatan elektron pada nukleus.

anjakan kimia (1g. chemical shjft)
Anjakan dalam spektrum resonans magnet nukleus yang terhasil daiipadapemerisaian
diamagnet nukleus olehelektron yangmengelilinginya.

anod (1g. anode)
Elektrod yang mempunyai cas elektrik positif, seperti yang terdapat
dalam sd, injap termionik, rektifier, dan sebagainya.

antiferomagnetisme (1g. an4ferromagnetism) lih. keantiferomagnetan

arang diaktiflcan (1g. activated charcoal) lih. karbon diaktiflcan

aras getaran (1g. vibrational level)
Aras tenaga bagi molekul dwiatom atau molekul poliatom yang dicirikan
oleh nilai tenaga getaran yang tertentu.

aturan Trouton

ataktik (1g. atactic)
Molekul polimeryang atom atau kumpulan penukar gantinya tersusun
secara rawakdi sebelah atas atau di sebelah bawah rantai tulang belakang
atom apabila rantai tulang belakang atom yang tersebut berada pada
satah yang sama.

atom penerima (1g. acceptor atom)
1. Atom yang menerima elektron di dalam pensemikonduksi ekstrinsik
dan membentuk lubang-lubang dalam jalur konduksi.
2. Atom yang tidak menyumbangkan sebarang elektron dalam pembentukan
ikatan berkoordinat.

aturan Badger (1g. Badger’s rule)
Perkaitan empirik antara pemalar daya regang ikatan molekul dengan
panjang ikatan molekul.

aturan Barlow (1g. Barlow’s rule)
Aturan yang menyatakan bahawa isipadu yang dihuni oleh atom dalam
suatu molekul yang tertentu berkadaran dengan valens atom.

aturan fasa Gibbs (1g. Gibbs phase rule)
Perkaitan yang memerikan tabii sistem kimia pada keseimbangan. Perkaitan
bagi sistem kimia heterogen diberikan oleh persamaan F =
C + 2 — P dan bagi sistem kimia homogen pula diberikan oleh persamaan
F = C + 1 — P. dengan F ialah darjah kebebasan, P ialah
bilangan fasa, dan C ialah bilangan komponen.

aturan tak melintas (1g. noncrossing rule)
Aturan yang menyatakan bahawa apabila tenaga keupayaan bagi dua
keadaan elektron molekul dwiatom diplot sebagai fungsi jarak antara
nukleus, keluk yang terhasil tidak melintasi antara satu dengan yang lain
kecuali keadaan yang diplot mempunyai simetri yang berbeza.

aturan Teller-Redlich (1g. Teller-Redlich rule)
Aturan yang menyatakan bahawa hasil darab nilai nisbah frekuensi dua
molekul isotop bagi semuagetaran daripada jenis simetri yang tertentu
hanya bergantung pada struktur geometri molekul dan jisim atom.

aturan Trouton (1g. Trouton ‘s rule)
Aturan penghampiran bagi terbitan habamolar pengewapan cecair biasa
path takat didibnya.

Astronom Temukan 10 Planet Baru

2008-04-05T04:32:00.000-07:00

WASHINGTON - Para astronom berhasil menemukan 10 buah planet baru di luar sistem tata surya. Penemuan planet ini menambah jajaran planet baru di tata surya menjadi 270 buah.

Robot kamera bernama SuperWASP, Super Wide Area Search for Planets, ini dapat menangkap gambar planet yang lewat atau pun berputar sejenak di depan mereka. Cahaya dari planet tersebut terlihat cukup jelas ketika planet-planet tersebut tertangkap kamera. Dan para astronom dapat mengekstrapolasi ukuran dan lokasi dari planet tersebut.

Planet-planet tersebut memiliki ukuran yang cukup beragam. Ada yang berukuran setengah kali besar planet Jupiter hingga 8 kali ukuran Jupiter. Padahal Jupiter merupakan planet terbesar yang ada dalam sistem tata surya kita. Di antara planet tersebut ada salah satu yang sempat berdekatan dengan matahari. Saking dekatnya posisi planet tersebut dengan matahari sehingga panas yang berasal darinya mencapai 2300 derajat celsius.

Dilansir melalui Reuters, Kamis (3/4/2008), salah satu planet yang paling kecil di antara planet lainnya ditemukan dekat bintang HL Tau dengan menggunakan radio astronomi. Bintang ini hanya berjarak 100.000 tahun cahaya. Sangat kecil ketimbang matahari yang telah berusia 4.6 miliar tahun cahaya.

Tim ini terdiri dari berbagai astronom dari negara yang berbeda seperti Spanyol, Afrika Selatan, Arizona, Hawaii, Chili, Perancis, dan Australia.

5 Roket Buatan Indonesia Diujicobakan

2008-04-05T04:30:00.001-07:00

BANTUL - Dinas Penelitian dan Pengembangan TNI AL bekerjasama dengan Universitas Gajah Mada Yogyakarta melakukan uji labolatorium terhadap lima roket dengan bahan baku peluncur roket dari dalam negeri di Pantai Pandansimo, Bantul, Yogyakarta.

Dari lima roket, berukuran 1 inchi sebanyak 3 roket dan 2 roket berukuran 2 inci. Dalam uji coba tersebut tim uji coba memutuskan hanya dua roket yang diujicobakan dikarenakan ada permasalahan teknis pada longser yang dipakai untuk meluncurkan dua buah roket mengalami kerusakan dan akan diperbaiki di labolatorium terlebih dahulu.

Salah satu longser roket yang mengalami kerusakan bahkan longser yang terbuat dari besi tersebut? nyaris jatuh menimpa puluhan wartawan yang sejak awal peluncuran roket sudah mendekat pada lokasi peluncuran yang dilarang oleh panitia karena berbahaya.

"Nah benar berbahaya, kan! Untung besi tadi tidak mengenai anda. Kalau terkena bisa ndak liputan lagi," ujar salah seorang petugas TNI AL yang sejak tadi mengingatkan wartawan untuk tidak mendekat pada lokasi peluncuran roket.

Kolonel Laut Elektro Maxi Samson dari Tim Peneliti kepada wartawan menyatakan bahwa peluncuran roket ini hanya bentuk uji skala kerjasama antara Dislitbangal dengan UGM telah menemukan bahan baku dalam negeri yang bisa olah dilabolatorium untuk bahan baku yang salah satunya bisa digunakan untuk kepentingan pertahanan.

"Bahan baku yang digunakan adalah bahan yang bisa diproses salah satunya menjadi aspal, namun dapat juga diproses menjadi bahan baku pendorong roket," ujarnya.

Uji coba dengan 2 roket dari 5 roket yang direncanakan dinilai tidak gagal karena hanya menguji bahan baku dalam negeri tersebut salah satunya dapat digunakan untuk bahan baku peluncur roket.

"Bahan lain yang telah dgunakan untuk peluncur roket berasal dari luar negeri, namanya saya kurang tahu pasti. Namun peluncuran roket oleh LAPAN beberapa waktu lalu itu yang menggunakan bahan baku yang masih didatangkan dari luar negeri," terangnya.

Peluncuran roket kerjasama Dislitbangal TNI AL dan UGM Yogyakarta yang dimulai pukul 13.50 WIB juga mendapatkan antusiasme dari masyarakat sekitar Pantai Pandansimo, Bantul. Ratusan warga berdatangan untuk menyaksikan peluncuran roket sehingga petugas cukup kerepotan untuk mengatur mereka agar menjauh dari lokasi peluncuran karena sangat berbahaya.

Nuklir

2008-04-05T03:52:00.000-07:00

Jika saya mengucapkan kata "Nuklir" pada orang awam, mungkin dibenaknya saya sedang membicarakan kata yang sepada maknanya yaitu “Kematian”. Tragedi Hiroshima dan Nagasaki 60 tahun silam telah cukup meninggalkan “cacat bawaan” terhadap nuklir sebagai teknologi yang harus ditolak dan menutup mata bahwa sekarang ini, teknologi nuklir telah banyak didayagunakan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat.

Indonesia sendiri telah lama mengembangkan teknologi nuklir dan memiliki tiga reaktor nuklir yaitu Reaktor G. A Siwabessy di Serpong, Reaktor Triga 2000 di Bandung dan Reaktor Kartini di Yogyakarta. Ketiga reaktor ini termasuk dalam jenis reaktor riset yang tujuannya pun untuk berbagai penelitian dibidang nuklir dan menghasilkan berbagai macam teknologi yang penggunaanya non energi, misalnya untuk bidang pertanian, biologi, peternakan, industri, kedokteran, dan bidang-bidang non energi lainnya.

Nuklir, Inti Atom Tanpa Kulit
Untuk mengenal lebih jauh tentang nuklir, kita harus mengetahui lebih dahulu apa itu atom. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu molekul, sedangkan molekul adalah bagian terkecil dari benda yang masih memiliki sifat-sifat fisik dan kimia. Atom dan molekul sendiri memiliki sifat yang berbeda. Dalam modelnya, atom digambarkan sebagai sebuah bola kecil yang terdiri dari inti atom bermuatan positif dan kulit atom bermuatan negatif. Elektron dikulit terluar atom tidak memiliki massa (massa=0) sedangkan proton dan neutron masing-masing memiliki massa 1 sma (1,7x 10-27 Kg). Sehingga dapat dikatakan bahwa massa atom terpusat didalam inti yang meliputi 99,975% total massa atom.

Didalam ilmu fisika, inti inilah yang disebut nuklir. Jadi nuklir merupakan bagian terkecil dari atom dimana massa atom terkumpul. Nuklir tidak mempunyai struktur yang khas dan hanya merupakan inti yang terkandung dalam atom sebagaimana nukleus yang terdapat dalam inti sel dalam ilmu biologi. Sehingga bila berbicara tentang nuklir, sebenarnya kita sedang berbicara tentang inti atom yang “telanjang” tanpa kulit yang mengelilinginya.

Reaksi Nuklir
Bahan bakar yang digunakan untuk melakukan reaksi nuklir adalah Uranium dan tidak dapat menggunakan sembarang unsur. Umumnya Uranium yang digunakan adalah Uranium-235 (92U235) yang merupakan isotop dari Uranium-238 (92U238). Ada dua macam reaksi pada nuklir yaitu reaksi fisi (pembelahan inti) dan reaksi fusi (penggabungan inti). Pada reaksi fisi, inti atom akan pecah menjadi inti-inti yang lebih kecil. Secara eksperimen hal ini dapat dijelaskan melalui penembakan unsur U235 dengan partikel neutron termik (partikel neutron yang bergerak sangat lambat). Saat partikel neutron ini menembus inti Uranium maka inti tersebut akan tereksistasi dan menjadi tidak stabil dan akan kehilangan bentuk asalnya. Inti akan membelah menjadi unsur-unsur yang lebih kecil dengan melepaskan energi dalam bentuk panas, sekaligus melepas 2-3 neutron. Saat inti mengalami perubahan bentuk, inti memancarkan radiasi-radiasi alfa, beta, dan gamma.

Reaksi lain yang terjadi pada nuklir adalah reaksi fusi. Pada reaksi jenis ini inti-inti atom bergabung membentuk inti atom yang lebih besar. Reaksi ini biasanya terjadi pada matahari atau bintang-bintang dan ledakan bom hidrogen. Reaksi fusi ini digolongkan dalam reaksi endotermik (bereaksi dengan memerlukan energi), sedangkan reaksi fisi termasuk reaksi eksotermik yaitu bereaksi dengan melepas energi. Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi sangatlah luar biasa besar. Sebagai ilustrasi: dalam 1 gram U235 terdapat 25,6x1020 atom U235. Atom ini bereaksi dengan melepaskan energi sebesar 200 MeV, sehingga 1 gram U235 dapat melepas energi sebesar 51,2x 1022 MeV atau sebesar 81,92x109 Jolue. Energi ini biasanya dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik (PLTN), pengerak kapal selam atau kapal induk sehingga bisa bertahan di lautan bertahun-tahun tanpa perlu suplai energi dari luar.

Proteksi Radiasi Nuklir
Karena reaksi nuklir merupakan reaksi yang sangat berbahaya, maka reaksi nuklir harus dilakukan didalam suatu reaktor nuklir. Hal ini dilakukan untuk memproteksi masyarakat, peneliti nuklir, dan lingkungan dari radiasi nuklir yang berbahaya. Untuk itu, reaktor nuklir dilengkapi dengan sistem keselamatan terpasang dan ditambah dengan lapisan-lapisan pelindung/proteksi lainnya.

Sistem keselamatan terpasang berupa air pendingin yang bekerja untuk mendinginkan reaktor. Bila suhu dalam teras reaktor naik melebihi suhu operasi normal, maka suhu air akan naik pula dan air akan menjadi uap sehingga air tersebut tidak dapat lagi memperlambat gerakan neutron cepat hasil fisi. Karena neutron dalam keadaan cepat maka neutron ini tidak dapat lagi digunakan untuk reaksi nuklir selanjutnya. Selain itu, reaktor juga dilengkapi dengan tujuh lapisan pengaman yaitu penghalang pertama adalah matrik bahan bakar yang berbentuk padat. Ini dimaksudkan agar semua limbah radioaktif tetap terikat pada bahan bakar. Penghalang kedua adalah kelongsong bahan bakar yang dirancang tahan terhadap korosi pada temperatur tinggi dan dibuat dari campuran khusus (zircaloy).

Penghalang ketiga adalah sistem pendingin yang akan melarutkan bahan radioaktif apabila terlepas dari kelongsong. Penghalang keempat adalah perisai beton yang berbentuk kolam sebagai wadah atau penampung air. Penghalang kelima dan keenam adalah sistem pengukung reaktor secara keseluruhan yang terbuat dari pelat baja dan beton setebal dua meter dan kedap udara dan penghalang terakhir adalah jarak, karena umumnya reaktor nuklir dibangun didaerah yang cukup jauh dari pemukiman penduduk.

Pengolahan Limbah Radioaktif
Sebagaimana proses industri, pengolahan nuklir untuk tujuan penelitian juga menghasilkan limbah yang dinamakan limbah radioaktif. Limbah ini hampir 99% berasal dari bahan bakar bekas yang radioaktifitasnya masih tinggi, sedangkan 1% berasal dari baju pelindung, kain pembersih, peralatan laboratorium, dan sarung tangan yang digunakan oleh para pekerja reaktor. Untuk proses pengolahan limbah nuklir di Indonesia, dilakukan di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR) di PPTN Serpong.

Tahapan pengolahan limbah radioaktif ini dimulai dari pengangkutan limbah dari instalasi penimbun limbah ke IPLR dengan mobil pengangkut khusus. Untuk limbah padat dimasukkan kedalam drum yang dilengkapi dengan label informasi limbah, sedangkan limbah cair dimasukkan dalam tangki penampung. Pengolahan limbah cair dilakukan dengan cara evaporasi untuk mereduksi volume limbah. Konsentrat hasil evaporasi selanjutnya dikungkung dalam shell beton 950 dengan campuran semen. Sedangkan untuk limbah radioaktif cair korosif yang mengandung flour, dilakukan secara kimia pada fasilitas chemical treatmen.

Untuk limbah cair organik dan limbah padat terbakar, direduksi volumenya dengan cara insenerasi dengan kapasitas pembakaran 50 kg/jam beserta peralatan sementasi abu dalam drum 100L. Untuk limbah padat termampatkan proses reduksi volume dilakukan dengan cara kompaksi dengan kekuatan 600 kN. Sedangkan untuk limbah padat tak terbakar dan tak termampatkan, pengolahannya dilakukan secara langsung dengan cara sementasi dalam shell beton 350L/200L. Selanjutnya limbah dengan berbagai aktivitas (aktivitas tinggi, menengah, dan rendah) disimpan di fasilitas penyimpanan limbah sementara, yang kedap air berdasarkan kelompok aktivitasnya masing-masing. Waktu penyimpanan sementara berkisar antara 10-50 tahun dan selama itu, aktivitas zat radioaktif selalu dipantau, hingga waktu paruhnya benar-benar telah habis dan aman bagi lingkungan.

Pemanfaatan Nuklir
Seperti telah disinggung di awal, bahwa teknologi nuklir dewasa ini telah didayagunakan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Terlepas dari pemanfaatannya sebagai senjata perang, tenaga nuklir khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara luas dalam berbagai bidang. Bidang-bidang itu antara lain bidang energi, kedokteran, pertanian, industri, peternakan, dan lain sebagainya.

Dibidang energi, tenaga nuklir telah dimanfaatkan secara besar-besaran untuk Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Bidang kedokteran telah mengambil manfaat dari tehnik nuklir seperti pemeriksaan medik dengan menggunakan pesawat gamma kamera, renograf-prototipe yang berguna untuk diagnosis fungsi ginjal, pesawat sinar X-prototipe yang berguna sebagai diagnosis anatomi organ tubuh, Thyroid uptake-prototipe untuk uji tangkap gondok, dan brachterapi yang digunakan sebagai terapi kanker rahim, pemeriksaan jantung koroner, dan mendeteksi pendarahan pada saluran pencernaan. Dibidang pertanian, tehnik nuklir dimanfaatkan untuk mendapatkan varitas tanaman yang unggul seperti varitas padi dan kedelai melalui tehnik irradiasi.

Dibidang industri, Distributed Control System (DCS) dan Nucleonic Control System (NCS) telah dipergunakan untuk mendeteksi berbagai kesalahan atau kelainan pada sistem kerja alat industri. DSC dan NSC akan secara otomatis melakukan pengendalian jika terdapat ada kelainan dalam operasi terutama dalam sistem produksi. Dibidang peternakan, tehnik nuklir telah dimanfaatkan untuk memproduksi vaksin untuk anak ayam, penggemukan hewan ternak, peningkatan daya tahan ternak terhadap penyakit, dan lain sebagainya.

Mengambil Gambar Otak

2008-04-05T03:35:00.000-07:00

Beberapa isotop yang miskin netron, seperti 11C and 18F, masa hidupnya sangatlah singkat (kira-kira 20 dan 103 menit masing-masingnya) dan luruh dengan berubahnya proton menjadi netron. Dalam prosesnya dihasilkan positron (elektron yang bermuatan positif). Positron adalah sebuah bentuk dari antimatter. Ketika sebuah positron bertemu sebuah elektron, keduanya akan lenyap dan menghasilkan foton sinar gamma yang terpancar dari titik pertemuan mereka ke arah yang berlawanan.

Jika percobaan ini dilakukan pada jaringan biologis, peristiwa lenyapnya kedua partikel ini terjadi sangat dekat dengan titik pancaran positron. Titik lenyap, dan oleh sebab itu lokasi dari sumber positron, dapat dengan tepat diketahui berkat adanya sinar gamma dalam percobaan tersebut. Percobaan semacam ini disebut tomografi pancaran positron (positron emmision tomography) atau disingkat PET. Karena masa hidup radioisotop sangat singkat dan digunakan pada tingkat yang sangat rendah, mereka tidak terlalu berpengaruh pada subjeknya.

Bayangkan sebuah obat, yang diketahui mempunyai efek pada fungsi otak, secara kimia "dipasangi" salah satu isotop pemancar positron dan disuntikkan ke pasien; letak yang tepat dari obat ini di dalam otak dapat diketahui dengan sebuah percobaan PET. Sejumlah obat-obatan sudah dipersiapkan dan digunakan di dalam percobaan-percobaan PET untuk mempelajari biokimia otak. Contohnya, letak dari 11C-kokain diketahui dari beberapa keadaan pemberian dosis.

Teknik PET digunakan sebagai sebuah upaya untuk memahami tentang kecanduan merokok (enzim monoamine oxidase-B, MAO-B). MAO-B terlibat di dalam pemecahan dopamine, yang selanjutnya berpengaruh pada sifat keteguhan dan motivasi seseorang. Mereka menemukan bahwa otak dari para perokok memperlihatkan penurunan jumlah enzim dopamine sebanyak 40%.

Perpaduan dan pemurnian senyawa-senyawa menggunakan radioisotop yang waktu paruhnya singkat merupakan sebuah seni tersendiri, yang menuntut pengaturan yang berhati-hati dan latihan dengan senyawa-senyawa tak bernama. Jika perpaduan tidak dilaksanakan dengan cukup cepat, radioisotop-nya, dan dengan demikian kemampuan penggambaran oleh PET, hilang. Radioisotop dan senyawa bernama yang akan digunakan sebaiknya dipersiapkan segera sebelum percobaan PET dan digunakan pada saat itu juga.

Sebuah pendahuluan tentang PET dan sebuah tinjauan dari beberapa hasil terakhir dimuat di dalam Chemical and Engineering News. Artikel tersebut memperlihatkan beberapa gambar otak yang diambil dengan PET.

Penentuan Umur dengan C-14

2008-04-05T03:07:00.000-07:00

Kimia analitis memegang peranan penting dalam banyak disiplin ilmu. Hal ini antara lain karena kimia analitis mampu memberikan informasi yang krusial kepada para geolog, fisikawan atmosfer, ataupun arkeolog. Agar dapat benar-benar berguna, tentu saja informasi analitis ini harus akurat, dan dalam pengukuran apapun, baik pengukuran pH suatu larutan maupun pengukuran umur arang hasil pembakaran kayu bakar dari zaman manusia purba, kunci untuk memperoleh akurasi adalah kalibrasi. Dalam buku-buku teks kimia, penentuan umur dengan menggunakan radiokarbon bergantung pada pembentukan karbon-14 di bagian atas atmosfer menurut reaksi berikut ini:

Menurut persamaan reaksi ini, terjadi konversi nitrogen biasa menjadi karbon-14 yang bersifat radioaktif oleh neutron berenergi tinggi (yang dihasilkan oleh radiasi kosmis). Karbon-14 memiliki waktu-paruh 5.730 tahun, atau, dengan kata lain, 1,0 gram karbon-14 akan berdekomposisi menjadi tepat 0,5 gram dalam 5.730 tahun. Karbon-14 meluruh dengan membebaskan partikel beta menurut persamaan berikut.

Atom-atom karbon tunggal yang dihasilkan di atmosfer bagian atas ini bersifat sangat reaktif dan segera bergabung dengan oksigen untuk membentuk karbon dioksida yang digunakan oleh tumbuh-tumbuhan. Tumbuhan selanjutnya dimakan oleh hewan, sehingga masuklah karbon-14 ke dalam rantai makanan. Penentuan umur dilakukan dengan mengasumsikan bahwa persentase karbon-14 di atmosfer adalah konstan dan bahwa radiokarbon dalam semua organisme hidup berada dalam kesetimbangan dengan atmosfer. Jika asumsi-asumsi ini tepat, persentase karbon-14 dalam organisme hidup akan sama dengan persentase karbon-14 di atmosfer. Ketika tumbuhan dan hewan mati, kesetimbangan dengan atmosfer juga berhenti, dan karbon-14 dalam tubuh organisme mulai meluruh. Jumlah karbon-14 yang tersisa dapat digunakan untuk memperkirakan umur dari tumbuhan dan hewan yang telah mati tersebut. Yang diperlukan untuk perkiraan umur tersebut hanyalah pengukuran rasio dan ini dapat dilakukan dengan mudah menggunakan spektrometri massa. Diagram skematik dari sebuah spektrometer massa sederhana dapatldilihat pada gambar berikut ini :

Permasalahan dari metode ini adalah proporsi karbon-14 dalam keseluruhan karbon dioksida di atmosfer tidaklah konstan tetapi bervariasi sedikit dari waktu ke waktu karena tidak konstannya produksi radiokarbon di atmosfer dari tahun ke tahun. Laju produksi radiokarbon ini dipengaruhi oleh perubahan ventilasi lautan (misalnya, permukaan laut yang lebih hangat melepaskan lebih banyak karbon dioksida yang terlarut di dalamnya), atau oleh variasi geomagnetik (neutron memiliki momen magnetik dan akan dipengaruhi oleh perubahan siklis medan magnetik bumi). Faktor lain, seperti adanya supernova (ledakan bintang di akhir usianya), dapat menyebabkan perubahan fluks sinar kosmis (radiasi gamma). Sinar kosmis, ketika berinteraksi dengan atom-atom di bagian atas atmosfer, menghasilkan neutron dan proton, dan neutron yang dihasilkan kemudian dapat bereaksi dengan nitrogen untuk membentuk karbon-14. Adanya variasi level karbon-14 di atmosfer berarti bahwa kalibrasi diperlukan dalam hal penentuan umur. Kalibrasi ini dilakukan dengan memanfaatkan objek lain yang telah diketahui umurnya, sehingga dapat dilakukan koreksi terhadap rasio hasil pengukuran pada objek yang akan ditentukan umurnya. Dengan demikian, pengaruh berubah-ubahnya laju produksi karbon-14 dapat dihilangkan. Cara elegan untuk melakukan kalibrasi ini adalah dengan membandingkan umur yang ditentukan oleh hasil pengukuran karbon-14 dengan usia pepohonan. Usia pepohonan ditentukan dengan menghitung cincin pertumbuhan tahunan pada pohon-pohon yang berusia sangat tua, seperti sequoia dan jenis pinus tertentu (beberapa jenis pinus jerman berusia 10.000 tahun). Penentuan umur dengan radiokarbon memberikan hasil yang akurat selama objek yang akan ditentukan umurnya masih berada dalam kisaran 10.000 tahun yang telah dikalibrasi. Pada dasarnya, dimungkinkan untuk menentukan umur objek sampai dengan 50.000 tahun, tetapi dalam prakteknya, untuk umur yang lebih tua daripada 10.000 tahun, tidak ada metode kalibrasi yang dapat digunakan, sampai baru-baru ini setelah ditemukannya suatu metode baru. Sebelum itu, kesalahan (error) dalam menentukan umur diperkirakan bisa mencapai ± 3000 tahun.

Metode kalibrasi terbaru tersebut dilakukan oleh Kitagawa dari International Center for Japanese Studies dan van der Plicht di University of Goningen, Netherlands. Mereka menganalisis lebih dari 250 contoh fosil yang diambil dari deposit sedimen yang terbentuk lapisan demi lapisannya setiap tahun di Danau Suigetsu di Jepang. Menghitung jumlah lapisan sedimen analog dengan menghitung cincin pertumbuhan tahunan pada pepohonan. Data yang diperoleh dari sedimen-sedimen berusia muda sangat cocok dengan data yang diperoleh dari cincin pepohonan. Dengan menggunakan pengukuran dari banyak percobaan berbeda, kedua peneliti ini mampu memplot kurva kalibrasi yang membandingkan antara umur yang disimpulkan dari pengukuran proporsi karbon-14 dengan umur yang disimpulkan dari sumber-sumber lain. Secara umum, umur sebenarnya (actual age) dari sebuah objek sedikit lebih kecil daripada umur yang diperoleh dengan metode karbon-14. Perbedaan ini biasanya dapat diabaikan untuk periode yang tercatat dari sejarah manusia, tetapi bisa berarti diperlukannya koreksi yang signifikan untuk periode-periode sebelumnya. Kalibrasi ini hasilnya sama dengan hasil dari usaha kalibrasi lain yang menggunakan data lebih sedikit, selain itu juga memberi hasil yang sama dengan metode radioisotop lainnya (yang menggunakan uranium dan thorium) dalam suatu penelitian untuk mengestimasi umur karang laut.

Diperluasnya kalibrasi karbon-14 ini memiliki arti penting dalam upaya memastikan akurasi penentuan umur bahan organik, dan juga, lebih dari itu, memungkinkan kita untuk memperoleh pengertian yang lebih mendalam tentang variasi lautan dan iklim planet bumi dihubungkan dengan zaman es terakhir, tentang medan magnetik bumi, dan tentang fluktuasi dalam produksi radioisotop di atmosfer.

Kedipan Molekul

2008-04-05T02:50:00.000-07:00

Ketika para ilmuwan mengamati sesuatu, biasanya mereka mengamati begitu banyak molekul dan mengambil kesimpulan mengenai sebuah molekul "tertentu" yang didasarkan pada hasil-hasil yang didapat. Cara pendekatan ini mengandung proses pengambilan nilai rata-rata(average). Ini dapat digambarkan oleh eksperimen semu di bawah ini. Bayangkan sebuah kaleng yang berisi bermiliun - miliun dadu. Setiap dadu ini, setelah dilempar keluar dari kaleng, dapat mengirim sinyalnya sendiri ke sebuah detector, yang dapat menerima sinyal - sinyal tersebut dari semua dadu yang terlempar secara bersamaan dan mengambil nilai rata-rata dari padanya. Bayangkan sekarang, kalau semua dadu dilempar secara bersamaan. Apabila hasilnya adalah kemungkinan yang paling besar, di mana 1/6 dari dadu-dadu itu menunjukkan angka 1, 1/6 dari lagi menunjukkan angka 2, dst, alat pendetektor akan melaporkan jumlah semua sinyal yang kemudian akan dibagi dengan jumlah seluruh dadu, dan menghasilkan nilai 3.5. Si pengamat kemudian akan mengambil kesimpulan bahwa bila ia melempar dadu "tertentu", hasilnya ialah 3.5. Masalahnya sekarang ialah, dadu "tertentu" itu tidak pernah ada. Terlebih lagi, apabila kita harus menggambarkan hasil pelemparan dadu hanya berdasarkan pada nilai rata-rata, kita tidak akan pernah bisa bermain monopoli. Pelemparan "tertentu" untuk sebuah dadu "tertentu" lebih menarik dan jauh lebih berguna.

Para ilmuwan menyadari bahwa proses pengambilan rata-rata pada pengamatan ilmiah menyelubungi kelakuan yang mendetil dari sebuah molekul, dan oleh karena itu para ilmuwan telah lama tertarik untuk mengamati molekul satu-persatu. (Sebuah molekul setara dengan 1/bilangan Avogadro atau 1.66 x 1024 mol atau 1.66 ymo(yoctomol). (Seorang kimiawan baru-baru ini berguyon dan mengusulkan bahwa satuan untuk sebuah molekul seharusnya diberi nama guacamole; makanan khas amerika latin yang terdiri dari alpukat yang dihaluskan dicampur dengan cabe, tomat, dsb---red) Mengamati sebuah molekul adalah hal yang sulit, satu penyebabnya ialah karena sebuah molekul harus diisolasikan sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengamatan. Alasan lain ialah sinyal yang diterima dari molekul tersebut haruslah cukup kuat dan alat pendeteksinya juga harus cukup sensitive untuk menghasilkan sebuah sinyal yang dapat diamati.

Para kimiawan telah berhasil mengisolasikan dan menghentikan gerak sebuah molekul dan atom dengan cara menggunakan mereka sebagai zat pewarna untuk kristal, gel atau lapisan - lapisan tipis (films). Salah satu teknik yang paling sering digunakan ialah fluorescence, proses di mana sebuah molekul, setelah menyerap cahaya, menggunakan energi yang diterima dengan mengeluarkan cahaya lagi dengan gelombang yang lebih panjang. Karena fluorescence terjadi pada lingkungan di mana tidak ada cahaya lain yang mempunyai panjang gelombang yang sama yang dapat menghasilkan sinyal juga, fluorescence adalah metode yang sangat sensitif.

Kelakuan sebuah molekul dapat diilustrasikan melalui hasil penelitian oleh sebuah grup ahli fisika kimia di University of California, San Diego yang dipimpin oleh W.E. Moerner, yang memerangkap sebuah protein ubur-ubur yang disebut green fluorescence protein (GFP) di dalam gel polyacylamide. Iradiasi dari sample ini menghasilkan banyak molekul yang menghasilkan fluorescence yang kontinyu. Namun, ketika target molekul individu ini disebar, pada sebuah sample yang kecil dan dideteksi olah teknik yang sangat sensitive (mis: fluorescence), jumlah molekul yang diamati pada jangka waktu tertentu cukup kecil untuk memungkinkan sinyal dari setiap molekul. Grup ahli fisika kimia masih meneliti sebuah grup molekul, tetapi grup molekul ini cukup kecil sehingga memungkinkan kami untuk membedakan kontribusi sinyal dari tiap molekul. Pada saat sistem molekular sel diamati sepanjang iradiasi yang terus-menerus, sinyal tersebut berkedip-kedip secara tidak teratur. Kelakuan molekul yang berkedip-kedip ini terlihat pada fluorescence dari GFP yang tersebar di dalam gel. Struktur GFP dapat dilihat di samping ini.

Kelakuan ini mungkin adalah hasil fluktuasi dalam struktur protein , lingkungannya, atau kedua - duanya. Analisa dari prinsip ini dapat memberikan penjelasan mengenai proses yang terjadi di belakangnya.

Struktur Protein: Antibodi Bermuka Dua

2008-04-05T02:33:00.000-07:00

Dengan mengkombinasikan kristalografi sinar X dan prinsip - prinsip kinetik larutan, sebuah tim biokimia telah membuktikan bahwa sebuah antibodi dapat mengambil dua bentuk yang cukup berbeda satu sama lain, sehingga memungkinkan antibodi tersebut mengikat 2 antigen yang sama sekali berbeda. Kedua bentuk ini
dapat ditemukan dalam larutan yang sama, fakta yang mungkin dapat menjelaskan pertanyaan yang sudah sekian lama tak terjawab mengenai bagaimana antibodi dapat mengenali begitu banyak macam
antigen secara selektif.

Penelitian ini dilaksanakan oleh rekan sejawat posdoktoral Leo C.
James dari Centre for Protein Engineering of the Medical Research Council Centre, Cambridge, England; ilmuwan senior Dan S.Tawfik yang sekarang berada di Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel; dan rekan sekerja dari Cambridge , Pietro Roversi.
Antibodi yang mereka pelajari adalah monoclonal immunoglobulin yang biasanya mengikat molekul kecil 2,4-dinitrophenol. Seperti yang ditampilkan di struktur berwarna merah muda, antigen diikat dalam sebuah lubang yang kecil dan dalam di dalam antibodi. Tapi antibodi yang sama dapat pula mengikat antigen yang ukuran molekulnya lebih besar seperti protein(hijau muda), seperti ditunjukkan pada struktur biru muda, di mana protein melekatkan diri pada bagian yang cukup luas dari lekukan yang dangkal pada permukaan antibodi.

Para peneliti telah mengetahui bahwa antibodi yang sedang mengikat antigen kadang mengambil bentuk yang berbeda dari bentuk awalnya dalam larutan.
Satu penjelasan yang memungkinkan ialah bahwa proses pengikatan itu sendirilah yang menyebabkan perubahan struktur. Kemungkinan lain ialah isomerasi struktur dari sebuah antibodi terjadi dalam larutan dan masing-masing dapat mengikat antigen yang berbeda.Dengan mengikat antigen, struktur baru antibodi itu sendiri menjadi stabil. Tim riset menemukan bahwa kedua efek ini dapat ditemukan dalam antibodi yang mereka teliti : antibodi tersebut mengambil dua bentuk yang berbeda secara bergantian, dan mengalami perubahan bentuk lebih lanjut segera setelah mengikat antigen.[SI]

Fotokatalisis pada Permukaan TiO2

2008-04-05T02:32:00.001-07:00

PADA abad yang lalu para peneliti berhasil mendiskripsikan fenomena fotokatalisis pada permukaan semikonduktor metal-oksida. Pertamakali dikemukakan oleh Renz tahun 1921 dan sampai tahun 1960-an mendapat antusiasme yang biasa-biasa saja dari kalangan peneliti.

Popularitas semikonduktor fotokatalisis meningkat setelah publikasi Akira Fujishima di majalah Nature 1972. Ia melaporkan pemecahan air menjadi oksigen dan hidrogen menggunakan kristal tunggal TiO2 dengan input sinar UV berenergi rendah.

Hidrogen dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan dan diproyeksikan dapat menggantikan minyak bumi.

Publikasi ini mendapat perhatian besar dan momentum kuat oleh isu krisis energi, pada masa itu, dengan ketakutan akan habisnya cadangan minyak bumi. Tentu saja pengajuan alternatif cara penyediaan energi dengan latar belakang sains yang kuat ini mendapat sambutan antusias di kalangan para peneliti. Seolah-olah problem energi dunia segera akan teratasi. Bagaimana tidak, dengan input sinar berenergi rendah (terdapat juga dalam sinar Matahari yang sampai ke Bumi) permukaan TiO2 mampu memproduksi gas hidrogen dari air dan sebagai tambahan sistem sel fotokatalisis tersebut juga menghasilkan arus listrik secara langsung.

Para peneliti berlomba mereplikasi, memverifikasi, dan mengembangkan sistem tersebut agar applicable dalam kehidupan nyata, walaupun kemudian menemui kenyataan bahwa harus menunda dulu mimpi indah energi alternatif ini. Bagaimana tidak, hanya kurang dari 1 persen input cahaya yang berhasil diubah menjadi produk energi sehingga proyek ini dinilai masih tidak ekonomis.

Namun demikian, para peneliti mendapatkan aspek lain dari fenomena fotokatalisis lebih feasible untuk tataran aplikasi keseharian, yakni turunan teknologinya sebagai pengolah air dan/atau udara, serta kemampuannya membuat permukaan bahan menjadi tetap bersih (swabersih).

Fotokatalisis yang dibicarakan di sini adalah suatu proses yang dibantu oleh adanya cahaya dan material katalis. Dengan pencahayaan ultra violet ( l < 405 nm) permukaan TiO2 mempunyai kemampuan menginisiasi reaksi kimiawi. Dalam media air, kebanyakan senyawa organik dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air, berarti proses tersebut dapat membersihkan air dari pencemar organik. Senyawa-senyawa anorganik seperti sianida dan nitrit yang beracun dapat diubah menjadi senyawa lain yang relatif tidak beracun. Sementara dengan mengelola sisi reduksi proses tersebut, karbon dioksida dapat diubah menjadi alkohol, suatu cara produksi zat organik yang berguna, mirip dengan proses fotosintesa pada tumbuhan.

Penyinaran permukaan TiO2 (bersifat semikonduktor) menghasilkan pasangan elektron dan hole positif pada permukaannya juga menjadikan permukaan tersebut bersifat polar dan/atau hidrofilik (suka akan air) dan kemudian berubah lagi menjadi nonpolar dan/atau hidrofobik (tidak suka air) setelah beberapa lama tidak mendapatkan penyinaran lagi.

Sifat hidrofilik dan hidrofobik, salah satunya, ditandai dengan ukuran sudut kontak butiran air pada permukaan lapisan tipis TiO2 tersebut, yaitu sedikit lebih besar dari 50 derajat pada saat sebelum disinari kemudian berubah menjadi mendekati 0 derajat setelah disinari. Material dengan sudut kontak sekecil itu akan sangat hidrofilik (superhidrofilik) (R Wang, Nature, 1997).

Persoalan praktis yang bisa diperbaiki dengan memanfaatkan fenomena tersebut adalah perbaikan mutu cermin atau kaca. Suatu permukaan cermin dan/atau kaca, karena memiliki sudut kontak dengan air cukup besar, jika dalam suasana kelembaban tinggi maka air yang menempel pada permukaan tersebut membentuk bintik-bintik air sehingga cermin akan tampak berkabut.

Sedangkan cermin yang diberi lapisan tipis TiO2 dan mendapat penyinaran yang sesuai akan tetap tampak bening, tidak berkabut, meski terkena uap air, karena air yang ada di permukaan mempunyai sudut kontak mendekati nol, akibatnya terjadi kontinuitas butiran air satu dengan lainnya sehingga membentuk lapisan tipis. Ini berarti kita mempunyai cermin dan/atau kaca yang tetap bening, tidak berkabut, pada saat udara menjadi sangat lembab. Dengan material tersebut cermin kamar mandi tidak akan berkabut pada saat kita menggunakan shower air hangat atau cermin/kaca spion tetap bening saat hujan.

Manfaat lain dari superhidrofilisitas permukaan tadi adalah kotoran yang bersifat suka air pada setiap bagian permukaan akan terbawa saat air mengalir di atas permukaan tersebut. Sementara kotoran yang tidak suka air (minyak) yang berarti nonpolar atau hidrofobik akan tergelincir saat berada pada permukaan yang sangat hidrofilik. Sebagai tambahan kotoran nonpolar (kebanyakan zat organik) yang tertinggal di permukaan lapisan tipis TiO2 secara pelahan akan hancur, dipecah menjadi, karbon dioksida dan air akibat proses fotokatalisis.

Arah terapan dari TiO2 fotokatalisis sangat terbuka sebagai pelapis bahan bangunan, baik untuk lantai, atap, dinding luar dan dalam suatu bangunan. Dapat juga sebagai pelapis benda-benda dekoratif, kaca lampu dan sebagainya. Keuntungan penggunaan bahan tersebut adalah benda-benda menjadi tidak mudah kotor, frekuensi pembersihan menjadi lebih lama, dan cukup dibersihkan dengan air (plus bantuan cahaya) tanpa perlu memakai bahan pembersih kimia. Permukaan benda seperti itu mampu pula secara pelahan tapi pasti menghancurkan pencemar yang melewatinya, sehingga udara menjadi lebih bersih. Akibat proses fotokatalisis, mikroorganisme pun akan mati jika berada pada permukaan seperti itu karena teroksidasi sehingga permukaan bahan menjadi lebih steril.

Lantas, kapan realisasi benda-benda seperti itu akan tersedia di pasaran? Saat ini di Jepang ada lebih dari 1.000 perusahan (besar dan kecil) yang bergerak dalam komersialisasi teknologi ini. Di belahan dunia lain seperti Amerika dan Eropa, meskipun tidak sebanyak di Jepang, mulai juga perusahaan-perusahaan masuk ke wilayah bisnis ini, baik yang melakukan lisensi teknologi dari Jepang maupun teknologi yang mereka kembangkan sendiri.

Rasanya tidak akan lama lagi produk-produk berbasis teknologi ini akan masuk juga ke belantara bisnis di Indonesia (atau sudah?), yang notabene penuh limpahan sinar Matahari sepanjang tahun. Sinar Matahari adalah sumber energi yang paling murah untuk menggerakkan proses fotokatalisis.

Akankah kita menjadi konsumen produk akhir terus-menerus?, ataukah kita akan mampu menyuplai kebutuhan sendiri, baik dengan lisensi teknologi dan/atau teknologi yang dikembangkan sendiri untuk mengisi kebutuhan (pasar) yang akan terbentuk?

Sebagai "negara miskin" tetapi memiliki sejumlah penduduk yang relatif kaya, sangat senang menikmati, dan rela membayar untuk menikmati, kemudahan dan kenyamanan yang diakomodir oleh teknologi, kiranya akan menjadi sasaran pemasaran dari "negara kaya" yang menguasai teknologi. Adalah kewajiban kita atau sebagian dari kita untuk mencermati keadaan seperti itu, tidak hanya dalam bidang teknologi yang dibicarakan di sini tetapi juga teknologi-teknologi lainnya, dan berusaha sungguh-sungguh serta konsisten meningkatkan kompetensi bangsa sendiri agar "kita" bisa bangkit menyongsong era milennium yang baru dimulai ini.

Saya percaya, setidaknya mencoba percaya, masih ada di antara kita yang bekerja dengan sungguh-sungguh dan dengan kesadaran penuh bergerak dalam format "negara miskin" (bukan berarti rendah diri) berusaha meningkatkan kompetensi bangsa sendiri dalam bidang dan/ atau lingkungannya. Mereka itu perlu "dirigen" yang memiliki visi sepadan untuk menyerasikan gelombang gerakan agar padu namun dinamis dan bergerak maju menantang badai globalisasi yang tidak lama lagi (sudah) datang menerjang.

Buckminsterfullerene

2008-04-05T02:30:00.000-07:00

KAUM muda mungkin banyak yang menyenangi sepak bola. Alat terpenting pertandingan sepak bola tentu saja adalah sebuah bola sepak. Bola sepak memiliki 12 muka pentagonal (bersudut lima) dan 20 muka heksagonal (bersudut enam). Sedikit orang yang tahu bahwa dalam kimia ada molekul yang berbentuk bola sepak. Itulah buckminsterfullerene, suatu cluster karbon yang mengandung 60 atom karbon (Gambar 1). Tulisan singkat berikut mengajak kaum muda untuk mengenal lebih jauh molekul yang mengagumkan ini.Cluster karbon adalah senyawa gerombol atom-atom karbon. Buckminsterfullerene adalah cluster karbon yang pertama ditemukan, yang memiliki bentuk geometri seperti bola. Molekul ini ditemukan pada tahun 1985 oleh Richard E Smalley, Robert F Curl, Jr (keduanya dari Rice University, Houston, Amerika Serikat), dan Sir Harold W Kroto (dari University of Sussex, Brighton, Inggris), yang mengantar mereka meraih hadiah Nobel Kimia pada tahun 1996.

Buckminsterfullerene ditemukan secara tidak sengaja. Awalnya, ketiga ilmuwan itu ingin mempelajari pembentukan molekul karbon berantai panjang dalam suasana panas. Ini untuk membuktikan hipotesis Kroto mengenai molekul karbon dan nitrogen berantai panjang (sianopoliina) yang banyak terdapat di atmosfer bintang besar merah.

Pada tanggal 1 September 1985, bertempat di Houston, ketiga ilmuwan ini bersama JR Heath dan SC O'Brein melakukan percobaan penguapan grafit dengan alat yang telah dibuat oleh Smalley, yaitu laser-supersonic cluster beam apparatus. Grafit disinari langsung dengan sinar laser. Atom-atom karbon yang terionisasi (plasma karbon) kemudian dicampur dengan aliran gas helium, dikombinasikan, dan didinginkan dalam wadah vakum sampai beberapa derajat di atas suhu nol mutlaknya. Selanjutnya dianalisis dengan spektrometer massa (suatu alat untuk mengetahui bobot molekul).

Mereka terkejut, sebab dari data spektrometer massa menunjukkan terbentuknya cluster karbon yang terdiri dari 60 dan 70 atom karbon. Cluster 60 karbon (C60) yang lebih melimpah. Kelompok peneliti ini medapatkan sesuatu yang lain untuk dipikirkan lebih lanjut. Timbul dugaan bahwa C60 mempunyai struktur mirip bola karena molekul ini stabilitasnya tinggi dengan diasumsikan sebagai kerangka tertutup bersimetri tinggi. Kemudian mereka menamai bentuk baru karbon ini dengan nama buckminsterfullerene, yang diambil dari nama seorang arsitek Amerika Serikat, R Buckminster Fuller yang mendesain bagunan berkubah seperti bola untuk World Exhibition 1967 di Montreal, Kanada.

Penemuan struktur unik C60 yang dipublikasikan dalam jurnal Nature pada tanggal 14 November 1985, sangat menghebohkan serta mendapat tanggapan pro dan kontra. Sebelumnya tidak ada fisikawan dan kimiawan yang memperkirakan bahwa karbon murni mempunyai bentuk lain. Sebagaimana diketahui hanya terdapat dua bentuk karbon murni, yaitu grafit yang terdiri dari lembaran dua dimensional, dan yang kedua adalah intan, yakni jejaringan atom tiga dimensional.

Untuk memperoleh kejelasan, dari tahun 1985-1990, Curl, Kroto, dan Smalley lebih lanjut meneliti C60. Mereka mencoba mereaksikannya dengan hidrogen, karbon monoksida, sulfur dioksida, oksigen, atau amonia. Dari data spektrometer massa tidak diperoleh perubahan puncak C60. Hasil ini menunjukkan C60 adalah senyawa yang sukar bereaksi.

Selain itu, mereka juga berhasil membuat cluster karbon dengan jumlah atom karbon genap (40-80) yang bereaksi lambat seperti C60. Bukti lanjut menunjukkan bahwa semua cluster itu memiliki struktur tertutup, menyerupai sangkar. Kombinasi antara sifat kimia dan struktur tertutup mirip dengan C60, maka mereka pun menamai golongan cluster karbon dengan nama fullerene.

Pada tahun 1990, D R Huffman and W Kratschmer untuk pertama kalinya berhasil mengisolasi C60. Kedua astrofisikawan itu melakukan percobaan dengan cara memanaskan dua batang grafit dengan arus listrik sampai suhu tinggi di dalam atmosfer helium bertekanan 13 kPa. Kedua batang grafit itu menyusut secara perlahan dan menghasilkan jelaga. Jelaga yang terbentuk kira-kira mengandung 10 persen C60 dan C70. Jelaga itu kemudian dikumpulkan dan diberi perlakuan dengan benzena untuk melarutkan C60 dan C70, yang kemudian dapat dipisahkan dengan metode kromatografi kolom dan ditentukan strukturnya. Hasil penelitian Huffman dan Kratschmer mendukung kebenaran hipotesis struktur C60.

Penemuan buckminsterfullerene dan metode untuk mengisolasinya telah membuka pintu ke bidang kimia dan ilmu material baru yang menarik. Kimia Fullerene menjadi cabang baru ilmu kimia. Buckminsterfullerene menjadi topik pembicaraan dan penelitian yang menarik. Bahkan pada tahun 1991, molekul ini dielukan sebagai Molecule of the Year dan gambarnya menghiasi sampul depan majalah Scientific American.

Beberapa sifat fisik dan kimia buckminsterfullerene antara lain berupa serbuk hitam, tidak larut air, bereaksi lambat dengan gas seperti hidrogen, berbobot molekul 720, berdensitas 1,72 g/cm3, sangat stabil, dan bersimetri tinggi. Selain itu, yang menonjol adalah strukturnya yang indah.

Kegunaan "buckminsterfullerene"
Meskipun aplikasi praktis molekul ini belum terealisasikan, seperti penemuan superkonduktor yang diaplikasikan dalam kereta api super cepat, C60 dan turunannya menjadi topik penelitian yang menarik. Hasil penelitian di University of California, San Francisco, menyatakan turunan C60 dapat menghambat virus HIV-1 dan HIV-2 yang menyebabkan penyakit AIDS. Selain itu, penelitian di University of California, Santa Barbara, telah berhasil membuat turunan C60 yang larut air dan bahan ini mampu memblokir HIV protease yang merusak protein.

Alan J Heeger (salah seorang penerima hadiah Nobel Kimia 2000) beserta koleganya memanfaatkan C60 sebagai akseptor dalam pembuatan material untuk sel fotovoltaik, yaitu alat yang dapat mengubah sinar matahari menjadi listrik (Science, Vol. 270, 15 Desember 1995).

C60 dapat dengan mudah menerima elektron dan membentuk ion-ion negatif. Bila direaksikan dengan logam alkali (contohnya kalium), akan membentuk K3C60, suatu material kristalin baru yang menjadi superkonduktor pada suhu 19 K. C60 dapat digunakan untuk membuat tabung terkecil di dunia (nanotubes) dari karbon. Tabung ini dapat ditutup pada salah satu ujung atau kedua ujungnya. Material ini mungkin dapat diterapkan dalam industri elektronika karena keunikan sifat-sifat mekanik dan listriknya. Gambar 2 menyajikan bentuk K3C60 dan nanotube. C60 dapat juga digunakan sebagai katalis karena C60 dapat menerima dan mendonorkan elektron. Penggunaan C60 sebagai katalis akan menggantikan katalis logam yang mahal dan beracun

Dari sejarah penemuan buckminsterfullerene menunjukkan kepada kita bahwa kolaborasi disiplin ilmu yang berbeda (dengan bukti-bukti ilmiah yang sahih) akan melahirkan hasil yang mengagumkan dan tidak diperkirakan sebelumnya. Buckminsterfullerene adalah molekul yang stabil dan indah. Sesuatu yang indah itu pastilah akan menarik.

apakah DNA merupakan bahan konduktor??

2008-04-05T02:29:00.001-07:00

Bisakah DNA mengalirkan arus listrik? Beberapa ahli fisika mengklaim bahwa DNA bisa berfungsi sebagai superkonduktor. Namun, beberapa yang lainnya meragukan kemampuan itu. Bahkan, para ahli biologi kabarnya cukup skeptis dengan kemungkinan DNA bisa berfungsi sedemikian rupa.
Hipotesis itu muncul karena molekul pada DNA bisa mentransportasikan elektron melalui beberapa pasang DNA.

Molekul-molekul tersebut bahkan melakukan proses respirasi yang bisa mengontrol perekayasaan gelombang nano.

Para periset dari Universitas California Los Angeles (UCLA) Amerika Serikat, telah meneliti serpihan kuku dari jenazah yang berisi DNA orang yang mati itu, bisa menghantarkan listrik. Tetapi ini semua tergantung pada kelembaban yang ada, juga variasi DNA yang mungkin ada dalam suatu rantai.

Lapisan DNA yang terpolarisasi oleh air, molekulnya bisa membungkus DNA. Hal ini menjadikan materi biologi itu bisa menjadi konduktor untuk menghantarkan listrik.

"DNA memiliki lapisan air yang ada di rantai DNA pada setiap kondisi. Kami memiliki sistem untuk mengubah lapisan air dan menunjukkan bahwa potensi menghantarkan listrik itu timbul dari molekul air tidak pada elektron DNA," kata ilmuwan George Gruner.

Sebelum hipotesis seperti itu, DNA memang menunjukkan kemampuan menghantarkan listrik dan panas, tetapi tidak secara langsung. Menanggapi hal ini para ilmuwan di UCLA cenderung menyebut kemampuan menghantarkan listrik itu lebih disebabkan karena faktor air.

Air merupakan molekul yang bila dialiri elektron dapat menghantarkan arus listrik. Tetapi air tidak bisa menghantarkan secara bebas dari molekul ke molekul untuk menghasilkan arus listrik langsung.

Jadi, dengan kesimpulan itu menurut ilmuwan Peter Armitage kepada New Scientist, DNA tidak bisa menghantarkan listrik.

Sementara itu, ilmuwan Phuan Ong dari Universitas Princeton New Jersey mengatakan, DNA memang insulator. Hal ini berdasarkan percobaan yang dilakukannya dengan memisahkan air dan garam yang ada pada DNA, kemudian mengikatkannya dengan elektrode.

Sebagian memang masih memperdebatkan kemungkinan DNA bisa berfungsi sebagai konduktor. Pendapat ini sebetulnya sudah muncul sekitar 10 tahun lalu, setelah ilmuwan melihat kenyataan yang mengelilingi rantai ganda DNA adalah air, garam, dan elektrode yang mungkin saja mampu memberikan efek lainnya.

DNA sebagai konduktor ini pernah diyakini karena rhenium atoms yang melapisi molekul DNA. Percobaan menunjukkan, DNA bisa menjadi konduktor hanya dalam waktu yang pendek, tidak dalam waktu yang lama.

Ini bergantung pada molekul yang bersifat konduktor itu yang bergerak antara pasangan DNA. Untuk melakukan percobaan itu, para ilmuwan menggabungkan energi melalui kuantum mekanik yang dikenal dengan sebutan tunnelling.

Kemungkinan DNA sebagai konduktor ini antara lain disimpulkan ahli kimia Bernd Giese dari Universitas Paris Prancis yang mengatakan, DNA adalah materi biologi semi konduktor.

"Jadi, mungkin DNA menghantarkan listrik," ujarnya.

Menipisnya Lapisan Ozon

2008-04-05T02:20:00.000-07:00

Coba tengok botol parfum atau hair spray yang Anda gunakan, apakah produk tersebut menggunakan propellant aerosol atau tidak? Jika ya, sebaiknya jangan Anda gunakan karena produk itu bisa merusak lapisan ozon.

Masalah menipisnya lapisan ozon di stratosfer sudah lama dibicarakan para ahli dan pemerhati lingkungan. Bahkan, berbagai kampanye lingkungan hidup yang berisi sosialisasi mengenai perlunya menjaga lapisan ozon telah pula dilakukan, tetapi masih banyak orang yang belum sadar betapa penting menjaga lapisan ozon itu agar tidak semakin parah.

Menurut Tri Widayati, dari Bidang Atmosfer Kementerian Lingkungan Hidup (LH), selain propellant berbagai senyawa kimia perusak ozon buatan manusia masih juga digunakan, seperti chloroflourcarbon (CFC), halon, metil bromida, dan lain-lain.

Selama bertahun-tahun, senyawa-senyawa kimia tersebut secara luas dipakai untuk berbagai keperluan, seperti sebagai media pendingin di lemari es, alat-alat pendingin ruangan (air conditioner/AC), sebagai blowing agent dalam proses pembuatan foam (busa), sebagai cairan pembersih (solvent), bahan aktif untuk pemadam kebakaran, bahan aktif untuk fumigasi di pergudangan, pra-pengapalan, dan karantina produk-produk pertanian dan kehutanan.

Senyawa-senyawa kimia tersebut dapat menyebabkan lapisan ozon tidak lagi mampu melindungi bumi terhadap radiasi ultra violet (UV) dari matahari. Setiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan menyebabkan kenaikan radiasi UV sebesar 20 persen.

Kerusakan mata, meluasnya penyakit infeksi, dan peningkatan kasus kanker kulit adalah sebagian dari dampak yang akan timbul, jika lapisan ozon semakin menipis. Jika dibiarkan, radiasi UV tersebut juga akan menyebabkan vaksinasi terhadap sejumlah penyakit menjadi kurang efektif, dan akan memicu reaksi foto kimia yang menghasilkan asap beracun dan hujan asam.

Karena itu, kerusakan lapisan ozon tidak hanya membahayakan jiwa manusia, tetapi juga hewan, tanaman, dan bangunan.

Radiasi UV juga menurunkan kemampuan sejumlah organisme dalam menyerap CO2. CO2 sebagai salah satu gas rumah kaca, sehingga menyebabkan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan meningkat dan terjadilah pemanasan global.

Untuk mengantisipasi kian parahnya lapisan ozon, dunia internasional pun sepakat mengurangi konsumsi bahan perusak lapisan ozon (BPO) termasuk CFC secara bertahap. Kesepakatan internasional yang diadakan di Wina, Austria pada 22 Maret 1985 dan pertemuan di Montreal, Kanada pada 16 September 1987 itu kemudian menghasilkan Konvensi Wina dan Protokol Montreal.

Menurut Deputi Bidang Pelestarian Lingkungan Kementerian LH, Dra Liana Bratasida, MS, pemerintah Indonesia melalui Keputusan Presiden No 23/1992 meratifikasi kedua perjanjian internasional tersebut.

"Dengan demikian, Indonesia berkewajiban ikut melaksanakan ketentuan dalam protokol tersebut. Yaitu mengembangkan program perlindungan lapisan ozon di tingkat nasional serta melaksanakan upaya penghapusan BPO secara bertahap sesuai dengan ketentuan yang berlaku," jelasnya.

Dalam pelaksanaan Konvensi Wina dan Protokol Montreal, Indonesia memperoleh bantuan dana dan teknis dari Multilateral Fund (MLF). Liana menjelaskan bantuan MLF itu sebagian besar disalurkan ke berbagai perusahaan yang dalam proses produksinya masih menggunakan bahan-bahan perusak ozon untuk digantikan dengan bahan-bahan penggantinya yang tidak merusak ozon.

"Total jumlah industri yang sudah kami bantu sejak 1994-2002 adalah 210 perusahaan. Terbagi dalam industri foam, refrigerant, halon, aerosol, solvent, dan industri tembakau. Industri tersebut tersebar di beberapa wilayah Indonesia," kata dia.

Menurut Liana, pemerintah sendiri kini berupaya menggalakkan program insentif untuk mendukung industri yang bersedia menggunakan bahan-bahan pengganti yang tidak merusak ozon. Salah satunya dengan tidak memungut bayaran kepada setiap perusahaan yang bersedia menggunakan teknologi baru yang aman bagi ozon.

"Kami juga menyediakan tenaga ahli yang membantu mengoperasikan alat-alat tadi sampai mereka bisa mengoperasikan alat itu sendiri, semua kami berikan secara gratis," ujar Liana.

Dijelaskan, ditargetkan pada 2007 seluruh industri di Indonesia sudah mengganti teknologinya dengan teknologi yang aman bagi ozon. "Dengan total hibah mencapai US$ 16 juta ," ujarnya.

Pemerintah akan menyaring perusahaan-perusahaan yang akan mendapatkan program intensif tersebut. Penyaringan itu dilakukan oleh tim berdasarkan beberapa kriteria.

"Anggota tim yang menyaring tersebut tidak hanya dari Kantor Menteri LH tetapi juga dari World Bank, UNDP, dan UNIDO sebagai pemberi dana," katanya.

Sedangkan untuk pelaksanaan Konvensi Perubahan Iklim negara-negara berkembang memperoleh bantuan dari Global Environment Facilities (GEF). Indonesia belum banyak memanfaatkan bantuan tersebut tetapi baru menyusun komunikasi nasional yang pertama. "Komunikasi Nasional tersebut terutama berisi tentang laporan hasil inventarisasi gas-gas rumah kaca di Indonesia," jelas Liana.

Sementara untuk mengatasi permasalahan deposisi asam sejak tahun 1998 pemerintah Indonesia beserta negara-negara Asia yang lain bergabung dalam suatu jaringan yang disebut EANET (East Asia Network for Acid Deposition).

Fungsi EANET antara lain membantu secara teknis kepada anggota, termasuk pelaksanaan training dan berbagai pertemuan, melakukan kegiatan quality assurance dan quality control terhadap hasil pemantauan, dan mengumpulkan data hasil monitoring, dan lain-lain.

Dikatakan Liana, selain memberi insentif kepada perusahaan, kantor LH juga berupaya menyosialisasikan isu pentingnya perlindungan lapisan ozon, perubahan iklim, dan deposisi asam kepada seluruh lapisan masyarakat, terutama di daerah.

"Hal itu sejalan dengan penerapan otonomi daerah. Dengan demikian pada saatnya nanti pemerintah daerah dan masyarakat di sanalah yang akan memperoleh manfaat dari pelaksanaan ketentuan-ketentuan yang tercantum dalam Konvensi Wina dan Konvensi Perubahan Iklim," jelasnya. Dia juga berharap pemerintah dan masyarakat di daerah dapat menangkap berbagai peluang yang timbul dari kedua konvensi dan protokol tersebut. Yaitu mengadakan proyek-proyek investasi yang disalurkan ke berbagai perusahaan untuk menggantikan teknologi dan konsumsi bahan-bahan perusak ozon. (YC/L-2)

Puluhan zat kimia baru dari tumbuhan

2008-04-05T02:15:00.000-07:00

Penyelidikan tumbuhan hutan di Indonesia yang dilakukan Kelompok Penelitian Kimia Bahan Alam, Departemen Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB), sejak tahun 1985 membuktikan, beberapa jenis tumbuhan yang termasuk marga nangka-nangkaan-cempedak (Artocarpus champeden) misalnya-mengandung puluhan zat kimia baru. Zat-zat yang untuk pertama kalinya ditemukan itu dinamai artoindonesianin A, artoindonesianin B, artoindonesianin C, dan seterusnya hingga artoindonesianin V. Kepada Kompas, Senin (19/8), Dr Euis Holisotan Hakim dari Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam ITB menjelaskan, sebagian besar dari bahan-bahan kimia baru ini tidak ditemukan dalam tumbuhan lainnya. "Bahan kimia ini diketahui bersifat racun terhadap sel-sel yang berhubungan dengan penyakit kanker," ujarnya.

Selain sederet bahan kimia di atas, Euis, yang menamatkan S1 sampai S3 di ITB, juga menemukan puluhan bahan kimia baru lainnya, yaitu asam betulinat dari murbei dan indonesiol dari tanaman medang.

Temuan bahan-bahan kimia baru dari tumbuhan asli Indonesia ini diungkapkan Euis dalam risetnya pada tumbuhan hutan tropika Indonesia sebagai sumber bahan kimia yang berkhasiat obat. Penelitian yang masuk dalam progam Riset Unggulan Terpadu III itu pekan lalu mendapat penghargaan Riset Unggulan Terpadu (RUT) dari Presiden RI.

Indonesia diketahui memiliki keragaman hayati hutan tropis nomor dua tertinggi di dunia setelah Brasil, dan nomor satu untuk keanekaan hayati lautnya. Semua kekayaan hayati mengandung bahan kimia yang berpotensi sebagai bahan baku industri farmasi, pertanian, makanan, dan minuman.

Obat HIV Pada program RUT yang berlangsung tahun 1995-1998, Euis bersama lima rekannya dalam kelompok penelitian tersebut meneliti tumbuhan marga murbei, yaitu Morus macroura. Tumbuhan ini langka, hampir punah, dan hanya terdapat di Indonesia. Di daerah Minangkabau disebut andalas atau andalaeh, dan di Pasundan disebut keurteuy. Dari tumbuhan ini ditemukan berbagai bahan kimia, termasuk asam betulinat.

Asam betulinat bersama dengan bahan-bahan kimia sejenis bersifat menghambat pembiakan virus HIV, di samping juga antitumor melanoma pada manusia dan mencegah peradangan.

Euis juga menemukan bahan kimia baru yang dinamai indonesiol. Zat kimia ini berasal dari jenis tumbuhan medang (Litsea amara Blume) yang bersifat sebagai hormon pertumbuhan tanaman.

Proses penelitian diawali dengan memilih bagian tumbuhan yang sesuai, seperti kulit batang, kulit akar, dan akar. Bahan tumbuhan yang telah dikeringkan dan digiling halus kemudian direndam dalam cairan kimia untuk melarutkan senyawa-senyawa bahan tumbuhan itu. Selanjutnya, bahan kimia dipekatkan. Puluhan jenis bahan kimia dari sari tumbuhan tersebut dipilah-pilah agar diperoleh bahan kimia murni bagi penelitian selanjutnya.

Penemuan bahan kimia baru dari tumbuhan yang hanya terdapat di Indonesia atau endemik itu telah dipublikasikan dalam berbagai majalah dan jurnal ilmiah internasional.

Penelitian lain Kelompok Penelitian Kimia Bahan Alam telah meneliti pula bahan kimia alami dari sejumlah tumbuh-tumbuhan keluarga Dipterocarpaceae yang dikenal dengan nama meranti, keruing, atau tengkawang. Selama ini meranti hanya dikenal sebagai penghasil kayu, damar, dan minyak tengkawang.

Serangkaian penelitian dilakukan berdasar pertimbangan bahwa setiap jenis tumbuhan, mulai dari yang paling sederhana seperti lumut, jamur, sampai tumbuhan tinggi di hutan tropis Indonesia merupakan sumber bahan-bahan kimia yang tak terhingga jumlahnya.

"Namun, dari empat puluh ribuan jenis tumbuhan hutan tropis Indonesia, yang telah dikenali potensi kimiawinya mungkin tidak lebih dari satu persen saja," ungkap dia.

Saat ini sekitar 1.000 tanaman obat yang sudah dimanfaatkan untuk pengobatan tradisional hanya "dikenali" khasiatnya, tetapi bukan kandungan bahan kimianya. Karena itu, tanaman obat tersebut belum dapat dimanfaatkan secara optimal. "Itulah tantangan yang harus dijawab para pakar bidang kimia bahan alam," tegas Euis.

Potensi Jarak Pagar sebagai Tanaman Energi di Indonesia

2008-04-05T01:56:00.000-07:00

Konsumsi energi global saat ini mencapai sekita 400 EJ pertahun. Konsumsi ini akan terus meningkat hingga tahun tahun mendatang seiring dengan peningkatan populasi penduduk dan serta pertumbuhan ekonomi global. Menurut laporan International Energy Agency (IEA), disampaikan bahwa pada tahun 2025 pertumbuhan enegi akan meningkat hingga 50 persen dari total kebutuhan enegrgi pada saat ini. Peningkatan kebutuhan energi terbesar terjadi banyak di negara berkembang seperti china dan india yang memang sedang memacu produksi industrinya untuk meningkatkan perekonomian. Sebagian besar kebutuhan energi ini di pasok oleh energi fosil yaitu minyak dan batubara. Ketidakstabilan harga minyak hingga mencapai 100 U$ per barel menyebabkan merupakan persoalan yang dihadapi dunia beberapa tahun terakhir ini. Kenaikan tersebut diperkirakan akan terus berlanjut dikarenakan cadangan energi ini semakin menipis, sehingga ketersediaannya tinggal menunggu waktu.

Persoalan lain dari penggunaan energi fosil ini adalah menjadi penyebab perubahan iklim dan pemanasan global. Gas rumah kaca seperti karbon dioksida dari hasil pembakaran bahan bakar fosil, dilepaskan ke atmosfir. Keberadaannya akan menghalangi panas yang akan meninggalkan bumi sehingga akan meningkatkan temperature bumi. Perubahan iklim yang terjadi disebabkan oleh gas rumah kaca seperti disebutkan diatas juga methane (CH4) dan nitrous oksida (N2O). Pada pembakaran biomassa sebenarnya menghasilkan CO2 tetapi karbon dioksida yang di hasilkan akan distabilisasi dengan penyerapan kembali oleh tumbuhan, sehingga tidak ada penimbuan karbon dioksida dalam atmosfer dan keberadaannya terus seimbang.

Sejak era revolusi industri terjadi hingga beberapa dekade terakhir, Temperatur rata-rata bumi meningkat secara tajam. Hal ini disebabkan oleh gas rumah kaca yang keberadaannya menghalangi panas yang keluar dari atmosfer. Peningkatan sebesar 0.3 derajat celcisus menjadi masalah yang sangat krusial. Tahun 1998 merupakan tahun dimana terjadi peningkatan terbesar temperature rata-rata ini. peningkatan ini akan menyebabkan pencairan es di kutub, baik utara maupun selatan sehingga volume lautan meningkat 10 sampai 25 cm, bahkan di prediksi kan tahun 2100 temperatur akan meningkat secara tajam hingga mencapai 6 derajat celcius (Daugherty, E.C, 2001).

Dampak yang terjadi di Indonesisa akibat dari Lonjakan harga minyak dunia adalah berkaitan erat dengan pembangunan bangsa Indonesia. Konsumsi BBM yang mencapai 1,3 juta/barel tidak seimbang dengan produksinya yang nilainya sekitar 1 juta/barel sehingga terdapat defisit yang harus dipenuhi melalui impor. Menurut data ESDM (2006) cadangan minyak Indonesia hanya tersisa sekitar 9 milliar barel. Apabila terus dikonsumsi tanpa ditemukannya cadangan minyak baru, diperkirakan cadangan minyak ini akan habis dalam dua dekade mendatang. Bila hal ini terus berlanjut tanpa mempetimbangkan energi alternatif maka akan terjadi permasalahan yang krusial bagi ekonomi bangsa Indonesia.

2. KEBIJAKAN PEMERINTAH

Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerintah berperan aktif untuk menanggulangi masalah harga minyak yang makin meningkat dan cadangan yang makin menipis. Kebijakan pemerintah dalam pengembangan biofuel dengan membentu tim nasional pengembangan bahan bakar nabati (BBN) sebagai upaya untuk mendukung pengembangan bahan bakar nabati dengan menerbitkan blue print dan road map untuk mewujudkan pengembangan BBN tersebut.

Selain itu, pemerintah telah menerbitkan Peraturan presiden republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai altenatif pengganti bahan bakar minyak. Ditambah dengan penerbitan Instruksi Presiden No 1 tahun 2006 tertanggal 25 januari 2006 tentang penyediaan dan pemanfaatan bahan bakar nabati (biofuels), sebagai energi alternatif .

3. ENERGI TERBAHARUKAN

Indonesia memiliki beberapa sumber energi terbarukan yang berpotensi besar, antara lain energi hidro dan mikrohidro, energi geotermal, energi biomassa, energi surya dan energi angin. Kelebihan energi terbaharukan diatas dibandingkan dengan energi fosil, selain memang sifatnya yang dapat diperbaharui secara terus menerus, juga lebih ramah terhadap lingkungan. Emisi yang dikeluarkan lebih rendah, terutama gas karbondioksida sehingga mampu mengurangi efek rumah kaca yang menyebabkan pemanasan global.

Membudidayakan dan memanfaatkan biomassa menjadi sumber energi atau biasa disebut dengan energi hijau, dapat diperoleh melalui proses yang lebih sederhana dan nilai investasi lebih murah. Hal itulah yang menjadi kelebihan dari energi biomassa bila dibandingan energi terbaharukan diatas. Proses energi biomassa sendiri memanfaatkan energi matahari untuk merubah energi panas menjadi karbohidrat melalui proses fotosintesis dengan menyerap karbon dioksida dari atmosfer. Proses pelepasan karbon dioksida terjadi saat pembakaran biomassa, sehingga terjdi keseimbangan jumlah karbon diatmosfer. Sebenarnya manusia telah memanfaatkan enegi biomassa sejak lama sebelum ditemukannya bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batubara. Secara sederhana, biomassa berupa kayu atau yang lainnya dibakar secara langsung.

Sebagai negara agraris beriklim tropis, Indonesia memiliki lahan pertanian yang luas dan bahan baku biomassa yang melimpah. Potensi ini dapat dijadikan dasar sebagai upaya untuk pengembangan energi terbaharukan dari biomassa.

4. JARAK PAGAR (JATROPHA CURCAS)

Jarak pagar (Jatropha curcas Linn) atau juga disebut juga physic nut merupakan tanaman yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat, saat zaman penjajahan jepang. Minyak jarak pagar dipergunakan sebagai bahan pelumas dan bahan bakar pesawat terbang. Sesuai dengan namanya, tanaman ini memang dimanfaatkan masyarakat sebagai tanaman pagar serta sebagai obat tradisional, disamping sebagai bahan bakar dan minyak peluas. Perkembangan jarak pagar sangat luas, awalnya dari amerika tengah, kemudian menyebar ke Afrika dan Asia. Luasnya perkembangan jarak pagar disebabkan oleh kemudahan dalam pertumbuhannya. Menurut Hambali. E, dkk (2007), Jarak pagar dapat hidup dan berkembang dari dataran rendah sampai dataran tinggi, curah hujan yang rendah maupun tinggi (300 - 2.380 ml/tahun), rentang suhu 20 - 26 oC. Karena sifat tersebut tanaman jarak pagar mampu tumbuh pada tanah berpasir, bebatu, lempung ataupun tanah liat, sehingga jarak pagar dapat dikembangkan pada lahan kritis .

Jarak pagar memiliki buah yang terdiri dari daging buah, cangkang biji dan inti biji. Inti merupakan sumber bagian yang menghasilkan minyak sebagai bahan bakar biodiesel dengan proses awal ekstraksi. Kandungan minyak yang terdapat dalam biji baik cangkang maupun buah berkisar 25-35 % berat kering biji Prihandana, R(2007), jarak pagar mampu menghasilkan 7,5 - 10 ton /ha/tahun tergantung dari kualitas benih, agroklimat, tingkat kesuburan tanah dan pemeliharaan, (Hambali. E, 2007). Sebagai perhitungan kasar produksi minyak jarak mentah, cruide jatropha oil (CJO), dari 25 % /biji kering maka dapat diperoleh minyak hasil ekstraksi sebesar 1,875 - 2,5 ton minyak /ha/tahun

Proses ekstraksi jarak pagar menjadi minyak dilakukan secara mekanik menggunakan mesin press, baik sederhana dengan skala kecil maupun skala produksi industri. Jenis alat pres dibedakan menjadi dua macam yaitu press hidrolik dan press ulir masing masing memiliki kelemahan dan keungulan masing masing, biasanya disesuaikan dengan tingkat produksi minyak. Setelah biji jarak di keringkan dan disortir berdasarkan kualitas, biji jarak pagar dimasukan kedalam mesin press mekanik. Hasil pengepresan diperoleh minyak mentah atau cruide jatropha oil (CJO) dan bungkil berupa sisa ampas. Untuk memurnikan Cruide jatropha oil (CJO) selanjutnya dilakukan penyaringan dan diperoleh limbah berupa sludge. Minyak jarak pagar mentah ini bias dijadikan bahan bakar pengganti minyak tanah. Pemakaiannya dapat diterapkan langsung pada kompor modifikasi atau dicampur dengan minyak tanah. Untuk memperoleh bahan bakar biodiesel, minyak mentah hasil penyaringan dilakukan proses transesterifikasi dan esterifikasi. Proses transesterifikasi adalah proses penurunan kandungan asam lemak bebas. Bila kadar lemak bebas terlalu tinggi maka perlu dilakukan proses esterifikasi terlebih dahulu setelah itu dilanjutkan proses transesterifikasi.

5. KONVERSI JARAK PAGAR

Jarak pagar seperti disebutkan diatas merupakan potensi yang sangat besar dari proyeksi strategis pemerintah. Konversi jarak pagar kedalam energi terbaharukan akan menghasilkan produk berupa bahan bakar padat, cair dan gas. Masing-masing produk diambil dari bagian jarak pagar yaitu cangkang dan limbah untuk bahan bakar padat. inti biji untuk cair dengan pemerasan, sedangkan gas melalui proses anaerobic digestion ketiganya ditambah dengan daging buah dan menghasilkan gas methane.

a. Bahan bakar cair (liquid biofuels)

Bahan bakar cair merupakan produk utama dari jarak pagar yang terdiri dari cruide jatropha oil (CJO), minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO)dan biodiesel. Untuk menghasilkan beberapa bahan bakar diatas dibutuhkan inti biji dari jarak pagar. Beberapa industri pengolahan bahan bakar cair mengikutkan cangkang inti biji untuk proses, sehingga tidak diperlukan proses pengelupasan cangkang dari inti buah.

Ekstraksi minyak jarak dari inti buah atau inti buah dan cangkang dilakukan dengan menggunakan alat pengepresan bisa menggunakan press tipe hidrolik (hydraulic pressing) maupun press tipe ulir (expeller pressing). Masing masing jenis press memiliki kelebihan dan kekurangan. Seperti kapasitas, jumlah rendeman dan inti buah murni atau campuran. Inti buah jarak yang telah kering dimasukan kedalam mesin press, produknya berupa minyak cair dan membutuhkan penyaringan untuk menghilangkan sludge dari hasil ekstraksi. Hasil dari press dan penyaringan berupa minyak mentah jarak pagar atau CJO (cruide jatropha oil). Minyak CJO dapat diaplikasikan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah,. Dapat di bakar langsung dengan spesifikasi kompor tertentu atau dicampur dengan minyak tanah untuk menurunkan viskositasnya.

Melalui proses pemurnian dengan menggunakan esterifikasi dan transesteriikasi akan dihasilkan bahan bakar cair berupa biodiesel. Sedangkan melalalui proses deasifikasi atau penetralan akan dihasilkan minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO). Produk pendamping dari proses ini adalah bungkil dan sludge yang akan diproses kembali menjadi bahan bakar padat ataupun gas.

b. Bahan bakar padat (solid biofuels)

Dalam bagian biji jarak pagar yang terdiri dari inti biji dan cangkang memiliki kandungan minyak 25 - 35 % sehingga masih menyisakan bagian limbah yaitu sludge dan bungkil sebesar 75 - 65 %. Limbah tersebut dapat diproses menjadi bahan bakar pada dengan proses densifikasi, baik karbonisasi maupun non-karbonisasi. Pada proses karbonisasi, sebelum limbah diproses densifikasi, dimasukan kedalam reaktor karbonisasi untuk menghilangkan moisture (kandungan air), volatile mater (zat terbang) serta tar. Sedangkan proses non-karbonisai limbah hasil proses ekstraksi langsung dilakukan densifikasi dibentuk briket menggunakan alat press tipe hidrolik maupun ulir.Hasil densifikasi berupa briket yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar padat. Briket langsung dibakar kedalam tungku atau kompor .

c. Bahan bakar gas (anerobic digestion)

Proses anaerobic igestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. pada anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 25 - 30 % sedangkan untuk jenis basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 % (Sing dan Misra, 2005).

Limbah jarak pagar, bungkil dan sludge selain dapat dijadikan bahan bakar padat dengan densification seperti diatas, juga dapat di konversi kedalam bahan bakar gas melalui proses anaerobic digestion. Selain itu, daging buah jarak pagar dapat juga dimasukan kedalam digester untuk menghasilkan biogas.

5. KESIMPULAN

Harga bahan bakar minyak yang makin meningkat dan ketersediaannya yang makin menipis serta permasalahan emisi gas rumah kaca merupakan masalah yang dihadapi oleh masyarakat global. Upaya pencarian akan bahan bakar yang lebih ramah terhadap lingkungan dan dapat diperbaharui merupakan solusi dari permasalahan energi tersebut. Untuk itu indonesia yang memiliki potensi luas wilayah yang begitu besar, diharapkan untuk segera mengaplikasi bahan bakar nabati. Jarak pagar sebagai tanaman penghasil energi yang dapat tumbuh pada berbagai kondisi areal merupakan potensi besar untuk dijadikan sebagai tanaman penghasil energi.

Semua potensi tersebut tidak bernilai tanpa adanya dukungan dan political will dari pemerintah serta masyarakat luas. Pembentukan tim nasional pengembangan bahan bakar nabati (BBN) dengan menerbitkan blue print dan road map bidang energi untuk mewujudkan pengembangan BBN merupakan langkah yang strategis sehingga dapat dicapai kemandirian energi melalui pengembangan jarak pagar. Peran serta masyarakat akan sangat membantu dalam pengimplemetasian pengembangan tanaman penghasil bioenergi tersebut, sehingga pada akhirnya bangsa ini mampu keluar dari krisis energi dengan pasokan energi bahan bakar nabati yang berkelanjutan

Jabir Ibnu Hayyan : Bapak Kimia Dunia

2008-04-05T01:35:00.000-07:00

BAPAK Ilmu Kimia Dunia, Abu Musa Jabir Ibnu Hayyan, turut menyumbang kepada proses menyediakan pelapisan bahan antiair pada pakaian serta campuran bahan cat dan gris.

Selain itu, beliau mengembangkan teknik peleburan emas dengan menggunakan bahan aqua regia.

Idea eksperimen Jabir sekarang menjadi dasar untuk mengklasifikasikan unsur kimia terutama pada bahan logam, bukan logam, dan penguraian bahan kimia.

Beliau merumuskan tiga bentuk berbeza daripada bahan kimia berdasarkan unsur-unsurnya:

Cecair (spirit), yakni yang mempengaruhi pengewapan pada proses pemanasan, seperti pada bahan kapur barus (camphor), arsenik, dan ammonium klorida.

Logam, seperti emas, perak, timah, tembaga, besi.

Bahan campuran, yang boleh ditukar menjadi serbuk.

Jabir cukup terkenal kerana hasil penulisan yang melebihi daripada seratus risalah dan diabadikan sehingga kini. Ada 22 risalah yang antaranya berkaitan dengan alkimia (Al-Kimiya daripada bahasa Arab) dan ilmu kimia.

Beliau yang memperkenalkan model penelitian dengan cara eksperimen di dunia alkimia atau dalam erti kata lain, beliau yang menjana momentum bagi perkembangan ilmu kimia moden.

Pada abad pertengahan, risalah Jabir dalam bidang ilmu kimia, termasuk kitabnya yang masyhur iaitu Kitab Al-Kimya dan Kitab Al-Sab'een, diterjemahkan ke bahasa Latin.

Bahkan terjemahan Kitab Al-Kimya diterbitkan oleh orang Inggeris, Robert Chester pada 1444, dengan judul The Book of the Composition of Alchemy.

Buku kedua, Kitab Al-Sab'een diterjemahkan oleh Gerard dari Cremona sementara Berthelot pula menterjemahkan beberapa buku beliau antaranya dikenali dalam judul Book of Kingdom, Book of the Balances dan Book of Eastern Mercury.

Pada 1678, seorang berbangsa Inggeris iaitu Richard Russel mengalih bahasakan karya Jabir yang lain dengan judul Sum of Perfection.

Berbeza dengan pengarang sebelumnya, Richard adalah yang pertama kali menyebut Jabir dengan sebutan Geber dan memuji ilmuwan itu sebagai seorang pendeta Arab dan ahli falsafah.

Buku Richard kemudiannya menjadi sangat popular di Eropah selama beberapa abad lamanya dan telah memberi impak serta pengaruh besar kepada evolusi ilmu kimia moden.

Sungguhpun begitu, daripada semua karyanya, hanya sedikit saja yang diterjemah manakala sebahagian besar karyanya masih kekal dalam bahasa Arab.

Jabir pelopor bidang kimia gunaan

KOTA Damsyik yang kini ibu negara Syria turut terkenal dengan peralatan pedang apabila Suyuf ad Damas atau pedang Damsyik pernah disebut dalam kitab Al-Kindi.

Di Barat, keluli damascus (damascus steel) menjadi lambang mutu peralatan pisau dan pedang yang terbaik pembuatannya di dunia sehingga hari ini, malah senapang lama dua laras buatan tangan masih kekal dengan gelaran laras damascus.

Warisan seni pertukangan logam di Damsyik melalui proses evolusi yang panjang sebelum tiba ke kemuncak kegemilangannya.

Kemunculan logam baru bermutu tinggi bertitik tolak dari usaha seorang remaja, Abu Musa Jabir Ibnu Hayyan yang diberi gelaran �Si Geber dari Abad Pertengahan�. Dia turut dikenali �Bapa Ilmu Kimia Dunia�.

Sejarah dan pencapaian tokoh ilmuwan yang menyinari tamadun Islam dengan penemuannya yang membawa perubahan besar dalam kehidupan manusia ini, akan diceritakan menerusi episod keenam siri Ilmuwan Islam di TV3 malam ini.

Siri kali ini yang memaparkan perkembangan bidang kimia turut mendapatkan pandangan pakar tempatan iaitu Prof Dr Ibrahim Abu Talib dari Fakulti Sains dan Teknologi, Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) dan Dr Azman Jalar (Pusat Pengajian Fizik Gunaan, UKM)

Kecemerlangan mengasaskan kaedah penyulingan pertama di dunia berjaya menempatkan diri Jabir sebagai ilmuwan terkemuka bidang perubatan dan kimia di Kufah (sekarang Iraq) sekitar 776 Masihi.

Pada peringkat awal kerjaya, Jabir pernah berguru dengan Barmaki Vizier pada zaman Khalifah Abbassiyah pimpinan Harun Ar-Rasyid. Bagaimanapun, beliau tidak mengambil bulat-bulat ilmu teori yang diajar kepadanya.

Sebaliknya berusaha sendiri melakukan uji kaji sehingga berjaya menghasilkan proses penyulingan yang disebut taqtir menggunakan peralatan kaca dilengkapi corong panjang yang bertindak sebagai kondenser (alat pengental).

Penemuan bahan mineral dan asid, yang disiapkan pertama kali dalam penelitian mengenai alembik (Anbique) membuatkan proses penyulingan menjadi lebih mudah.

Jabir banyak mengabdikan diri melakukan percubaan dan pengembangan kaedah asas ilmu kimia serta kajian terhadap pelbagai mekanisme tindak balas kimia untuk mencapai kemajuan dalam bidang penyelidikan.

Beliau menegaskan bahawa kuantiti yang tepat daripada bahan kimia saling berhubungan dengan wujudnya tindak balas kimia yang akan berlaku.

Oleh itu, bolehlah dikatakan bahawa Jabir meletakkan dasar ke atas hukum nisbah tetap.

Sumbangan paling asas oleh Jabir dalam bidang ilmu kimia termasuk penyempurnaan pendekatan saintifik, seperti pada proses penghabluran, penyulingan, kalsinasi (penukaran logam kepada oksida dengan cara pembakaran), pejalwap dan penyejatan serta pengembangan terhadap beberapa peralatan untuk menjalankan eksperimen itu.

Beberapa kejayaan dalam bidang kimia ialah dalam penyediaan asid nitrik, hidroklorik, sitrik dan tartarik. Umum tidak mempertikaikan penekanan Jabir dalam bidang eksperimen sistematik ini.

Kerana itulah, beliau diberi gelaran �Bapa Ilmu Kimia Moden� oleh rakan sejawatnya di seluruh dunia.

Pemikir Barat, Max Mayerhaff, dalam tulisannya ada menyebut bahawa jika ingin mencari susur galur perkembangan ilmu kimia di Eropah, maka bolehlah dijejaki secara langsung pada karya Jabir Ibnu Haiyan.

Tegasnya, Jabir adalah seorang pelopor dalam beberapa bidang pengembangan ilmu kimia gunaan.

Sumbangan beliau termasuk juga dalam pembangunan keluli, penyediaan bahan logam, bahan antikarat, tinta emas, penggunaan bijih mangan dioksida untuk pembuatan kaca, bahan pengering pakaian dan penyamakan kulit.

Teknik Kimia USU (bagian 2)

2008-04-05T01:07:00.000-07:00

*
Sejarah Singkat

Pendirian Program Studi Teknik Kimia awalnya dirintis oleh Ir. Toga Siregar yang pada saat itu menjabat sebagai Ketua Jurusan Teknik Industri, namun belum dapat terwujud. Pendirian Program Studi Teknik Kimia ter-wujud pada tahun 1979 ketika Drs. A.R. Hamidi dengan dibantu oleh Ir. Merek Sembiring dan Ir. Halomoan Sitorus memelopori pendirian Program Studi Teknik Kimia. Hasilnya pada tanggal 2 Juli 1979 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik USU resmi dibuka dibawah Jurusan Teknik dan Manajemen Industri (sekarang Departemen Teknik Industri) dengan kurikulum yang mengacu kepada kurikulum ITB dan UGM.

*
Pimpinan Departemen

Ketua: Ir. Renita Manurung, MT
Sekretaris: Muhammad Hendra Saputra Ginting, ST, MT

* Staf Pengajar

Departemen Teknik Kimia mulai dari tahun 1979 hingga saat ini memiliki 38 orang staf pengajar dan memiliki 1 orang Guru Besar .

* Program Pendidikan

1. Sarjana Teknik Reguler
2. Sarjana Teknik Reguler Mandiri
3. Sarjana Teknik Ekstensi

* Penerimaan Mahasiswa Baru dan Sistem Seleksi TA 2008/2009

1. Sarjana Teknik Reguler, SPMB, Juni 2008
2. Sarjana Teknik Reguler Mandiri, SPMPRM, Agustus 2008
3. Sarjana Teknik Ekstensi, SPMSTE, Agustus 2008

* Keterangan Lebih Lanjut
Brosur Fakultas Teknik USU
Prospektus Departemen

Teknik Kimia UI

2008-04-05T00:49:00.000-07:00

Merupakan program pendidikan teknik kimia yang secara resmi diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia (TGP-FTUI) sejak tahun 1996 yang lalu. Semenjak jurusan TGP-FTUI berdiri pun, sebenarnya program dan kurikulum yang dibuat telah mengarah pada program pendidikan teknik kimia, tetapi lebih mengkhususkan diri untuk menangani hal-hal yang berhubungan dengan teknologi-teknologi pengolahan, pemrosesan gas bumi (di bagian hulu) dan petrokimia (di bagian antara). Dilihat dari paradigma pengelolaan secara internalpun, jurusan TGP-FTUI juga telah menyesuaikan diri pada kurikulum pendidikan teknik kimia nasional sedemikian rupa sehingga dapat lebih mampu mengembangkan diri dan beradaptasi ke arah inti program pendidikan teknik kimia secara utuh.

Visi
Menjadi Institusi Teknik Kimia terkemuka di bidang pendidikan dan penelitian yang berpedoman pada kepentingan nasional dan komunitas global.

Misi
Memfasilitasi pendidikan sarjana teknik dan magister teknik untuk menghasilkan lulusan yang berkualitas serta mampu mengembangkan diri dan menghadapi tantangan kompetisi global; membina suasana akademik yang kondusif untuk penelitian dasar dan terapan; serta turut serta dalam penyelesaian masalah yang dihadapi masyarakat.

Peran Alumni
Sarjana Teknik (S1) baik dari Reguler, Ekstensi maupun International dan Magister Ilmu Teknik (S2) bidang Teknik Kimia dan Managemen Gas selalu dibutuhkan untuk menyelesaikan persoalan sehari-hari demi meningkatkan kesejahteraan manusia melalui inovasi proses. Tantangan yang dihadapi sangat bervariasi, seperti mengembangkan sumber energi baru, meningkatkan daya guna sumber alam melalui sintesis material, memproduksi bahan kimia yang berfungsi menaikkan produksi pertanian, mengurangi penggunaan energi melalui perencaraan sistem yang efisien, maupun mencari metode untuk mengatasi pencemaran lingkungan dan mendaur-ulang limbah ataupun bahan buangan. Peran sarjana teknik kimia sangat dibutuhkan untuk meningkatkan daya guna seluruh sumber daya yang dimiliki Bangsa Indonesia, melalui pengembangan teknologi proses kimia yang efisien dan ramah lingkungan sehingga mampu meminimisasi timbulnya dampak ataupun persoalan-persoalan baru. Peran yang vital ini hanya dapat dilaksanakan oleh sarjana teknik kimia yang berkualitas, inovatif dan sadar akan dampak teknologi dalam kontek lokal maupun global.

PRESTASI
1. Prestasi Jurusan
Pada tahun 1999, PSTK-UI memperoleh hibah dari Dikti/Bank Dunia yang disebut Quality of Undergraduate Education (QUE) untuk mengembangkan RAISE (relevance, academic atmosphere, internal management and organization, sustainability, and efficiency and productivity).

2. Prestasi Dosen
a.Dosen Teladan Fakultas Teknik Universitas Indonesia :

* Tahun 2001 : Ir. Slamet, MT
* Tahun 2002 : Dr. Ir. Muhamad Nasikin, MEng
* Tahun 2003 : Dr. Ir. Widodo Wahyu Purwanto, DEA

b.Pemenang UBER-HAKI tahun 2002 : Dr. Ir. Muhamad Nasikin, MEng dengan topik :

* Aditif Yang Disintesa Dari Minyak Kelapa Sawit Untuk Meningkatkan Angka Setana Minyak Solar Dan Metode Sintesanya.
* Alat Pengkaya Oksigen Untuk Meningkatkan Efisiensi Pembakaran Kompor Minyak Tanah Dan Metode Pembuatannya.

c. Dr. Ir. Muhamad Nasikin, MEng mendapatkan nomor pendaftaran paten untuk "Aditif Yang Disintesa Dari Minyak Kelapa Sawit Untuk Meningkatkan Angka Setana Minyak Solar Dan Metode Sintesanya" dengan nomor P00200200738 tanggal 1 November 2002
d. Pemenang OLEH PATENT RISTEK tahun 2003 : Dr. Ir. Muhamad Nasikin, MEng dengan topik :

* Aditif Yang Disintesa Dari Minyak Kelapa Sawit Untuk Meningkatkan Angka Setana Minyak Solar Dan Metode Sintesanya.
* Alat Pengkaya Oksigen Untuk Meningkatkan Efisiensi Pembakaran Kompor Minyak Tanah Dan Metode Pembuatannya.

e. Hasil penelitian dosen yang dikembangkan bekerja sama dengan investor menjadi produk komersial telah berhasil dilakukan dengan nama produk komersil BioAd. Informasi BioAD telah masuk Warta FTUI bulan Nopember-Desember 2002 dan Februari-Maret 2003 serta Tabloid Otomotif Nomor 28 tanggal 21 April 2003 dan Majalah Gatra, Ilmu dan Teknologi Edisi 26 Juli 2003.

3. Prestasi Mahasiswa
a. Finalis LKIP di Pekan Ilmiah Nasional Mahasiswa 2001,
b.Juara 3 Lomba Karya Tulis Ilmiah Mahasiswa tahun 2000 Tingkat Wilayah,
c.Finalis Lomba Karya Inovatif Produktif Mahasiswa pada Pekan Ilmiah Nasional tahun 2000,
d.Finalis SPE Student Paper Contest tahun 1999 (ke Jepang),
e.Seminar Nasional Teknologi Proses Kimia dan Lomba Cepat Tepat Kimia se-Jabotabek yang diadakan setiap tahun

Teknik Kimia ITB

2008-04-05T00:44:00.000-07:00

Teknik Kimia merupakan salah satu cabang ilmu teknik yang berfokus pada proses-proses kimia dan memiliki implementasi pada fasilitas-fasilitas produksi skala komersial
Pendidikan teknik kimia di Indonesia dibuka pada awal abad ke-20 dengan pendiri dari Sekolah Teknik Sipil untuk memenuhi tenaga kerja di bidang industri-industri pertanian seperti gula dan karet, dan pada kilang-kilang minyak bumi. Pengenalan pertama program teknik kimia dilakukan pada tahun 1940. Selanjutnya pada September 1941, pendidikan teknik kimia di Institut Teknologi Bandung, yang dulu masih bernama Bandoeng Technische Hoogeschool diresmikan oleh pemerintah Hindia Belanda.

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung, merupakan institusi pendidikan Teknik Kimia tertua yang ada di dalam negeri. Pada waktu itu Bandoeng Technische Hoogeschool didominasi oleh para profesor berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1957 Departemen Teknik Kimia dipindahkan ke Universitas Indonesia di bawah Fakultas Teknik. Baru pada tahun 1959, Departemen Teknik Kimia berada di bawah naungan Intitut Teknologi Bandung. Pada tahun 1992, mendapat legalistas baru dari Mentei Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia yang dituangkan melalui Statuta ITB, tertanggal 18 Oktober 1992. Semula program studi ini dikenal sebagai Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung. Pada bulan Mei 2001, terjadi perubahan nama dari Jurusan Teknik Kimia menjadi Departemen Teknik Kimia. Mulai tahun 2006, sesuai dengan pengelolaan satuan akademik di Institut Teknologi Bandung, program studi ini menggunakan nama Program Studi Teknik Kimia di bawah Fakultas Teknologi Industri.

Sejak tahun 1996 hingga saat ini program studi Teknik Kimia beralamat di Gedung Labtek X, Jl. Ganesha No. 10, Bandung 40132.

Program Studi Teknik Kimia menyelenggarakan Program Sarjana (S-1) dan Program Pascasarjana, yaitu untuk Magister Teknik (S-2) dan Doktor (S-3). Program Sarjana ditempuh dalam 4 tahun (8 semester, 144 SKS). Program Magister dalam 3 semester (36 SKS). Lulusan Sarjana Teknik Kimia ITB yang langsung melanjutkan ke Program Magister, dapat memperoleh gelar Sarjana Teknik dan Magister Teknik sekaligus dalam waktu total 5 tahun.

Setiap tahun, Program Studi Teknik Kimia untuk Sarjana menerima 105 lulusan SMA, melalui mekanisme SPMB (Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru) yang diselenggarakan Depdiknas (60 mahasiswa) dan PMBP – Penelusuran Minat Bakat dan Potensi ITB (45 mahasiswa).
Pada SPMB, peserta dapat mengikuti test di berbagai kota untuk diuji kemampuan Matematika Dasar, Bahasa Inggris, Bahasa Indonesia, Matematika IPA, Fisika, Kimia, Biologi dan IPA Terpadu. Pada PMBP, peserta harus hadir di Bandung untuk Test Bakat, Bahasa Inggris, Matematika Dasar, MIPA Terpadu, dan Psikotest. Nama mahasiswa yang diterima melalui PMBP akan diumumkan sebelum pengumuman SPMB, sehingga yang tidak berhasil pada PMBP dapat mengikuti SPMB. Mahasiswa yang telah diterima melalui sistem PMBP dikenakan uang pangkal minimal Rp 45 juta untuk memberikan subsidi kepada mahasiswa yang secara ekonomi kurang mampu.
Mahasiswa Program Magister dengan prestasi baik dapat diberikan beasiswa untuk program Double Degree International Master Program (IMP) hasil kerjasama ITB dan Rijks Universiteit Groningen (RuG), dengan pengaturan satu tahun kuliah kelas di Bandung dan selanjutnya satu tahun penelitian di Groningen, Belanda. Pada akhir program, mahasiswa akan memperoleh Diploma Master of Science dari RuG dan Ijazah Magister Teknik dari ITB.
Sebagian besar lulusan Sarjana dan Magister Teknik Kimia bekerja pada industri proses kimia, diantaranya adalah: kilang BBM, pabrik petrokimia, industri kertas, industri makanan, pabrik semen, dan sebagainya.

Fasilitas

Untuk mendukung kegiatan pengembangan keilmuan dan penelitian, Program Studi Teknik Kimia FTI-ITB mengatur 10 (sepuluh) laboratorium keahlian yang dilengkapi sarana pendidikan dan penelitian. Laboratorium(Lab.) tersebut adalah

1. Lab. Rekayasa Produk dan Industri Proses,
2. Lab. Teknologi Polimer dan membran,
3. Lab. Teknologi Keramik,
4. Lab. Teknik Reaksi Kimia dan Katalisis,
5. Lab. Konversi Elektrokimia,
6. Lab. Mikrobiologi dan Tek. Bioproses,
7. Lab. Proses Pemurnian dan Pemisahan,
8. Lab. Termofluida dan Sistem Utilitas,
9. Lab. Peralatan Proses, dan
10. Lab. Metodika Perancangan dan Pengendalian proses.

Untuk mendukung kegiatan akademik dan penelitian, Program Studi Teknik Kimia FTI-ITB memiliki fasiltas pendukung berupa :

1. Perpustakaan Program Studi Teknik Kimia FTI-ITB memiliki sekitar 10000 koleksi buku dan bacaan berkala.
2. Laboratorium Instruksional Sarjana untuk menyelenggarakan percobaan studi laboratorium rutin
3. Laboratorium Pilot untuk menyelenggarakan percobaan skala besar.
4. Laboratorium Instrumentasi dan Analisis yang menyediakan perlengkapan canggih seperti AAS, FTIR, BET surface area analyzer , porosimeter Hg, dan lain-lain.
5. Laboratorium Simulasi Proses yang dilengkapi dengan 70 komputer yang terhubung dengan internet.
6. Fasilitas PC dan LAN/Internet untuk setiap Lab Keahlian.
7. Bengkel/workshop (logam, gelas, dan kayu) guna menunjang kebutuhan pembuatan peralatan percobaan/penelitian,
8. Fasilitas multimedia untuk mendukung pembelajaran dan penelitian (5 unit notebook dan 8 LCD Multimedia Projector),
9. Paket-paket aplikasi komputer dan simulasi proses Teknik Kimia berlisensi yang terpasang pada sistem LAN TK-ITB untuk perkuliahan, penelitian dan pengerjaan tugas akhir.