Wednesday, April 29, 2020

Reaksi Hidrasi Asam Sulfat

Reaksi hidrasi (pelarutan dalam air) dari asam sulfat adalah reaksi eksoterm yang kuat.Jika air ditambah kedalamasam sulfat pekat, terjadi pendidihan.Senatiasa tambah asam kepada air bukan sealiknya.Hal ini disebabkan karena perbedaan isi padu kedua cairan.Air kurang padu dibanding asam sulfat dan cenderung untuk terapung diatas asam. Reaksi tersebut membentuk ion hidronium:
H2SO4 + H2 H3O+ + HSO4-

Disebabkan asam sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat merupakan agen pengering yang baik, dan digunakandalam pengolahan kebanyakan buah-buahan kering.Apabila gas SO3 pekat ditambah kepada asam sulfat, membentuk H2S2O7 (asam sulfat fuming).
Asam sulfat bersifat sebagai oksidator kuat. Reaksi asam sulfat pekat dengan air sangat kuat dan menimbulkan panas yang sangat tinggi.Pengenceran asam sulfat dilakukan dengan jalan menambahkan asam kedalam air secara perlahan, sedikit demisedikit sambil diaduk.Air tidak boleh ditambahkan kedalam asam. Hal itu akan mengakibatkan memerciknya larutan sehingga menimbulkan hal yang membahayakan. Asam sulfat pekat juga bertindak sebagai dehidrator, yaitu menarik air dari senyawa lainnya.Gula mengalami dehidrasi saat bersentuhan dengan asam sulfat.Asam sulfat bersifat dehidrator.
Persamaan reaksi berikut.
C12H22O11 + H2SO4 → H2SO4.11H2O + 12 C

Asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami dibumi oleh karena sifatnya yanghigroskopis. Asam sulfat murni berupa cairan bening seperti minyak, dan oleh karenanya pada zaman dahulu ia dinamakan ‘minyak vitriol’. Pengenceran asam sulfat dilakukan dengan cara menambahkan asam kedalam air secara perlahan, sedikit demi sedikit sambil diaduk. Air tidak boleh ditambahkan kedalam asam, itu mengakibatkan memerciknya larutan sehingga menimbulkan hal yang berbahaya.Hal ini dikarenakan asam pekat panas umumnya beberapa sebagai oksidator, manakala asam encer berperan sebagai asam biasa. Sehingga ketika asam pekat panas bereaksi dengan seng, timah, dan tembaga, iaakan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida, asam encer yang bereaksi dengan logam seperti seng akan menghasilkan garam dan hidrogen. Asam sulfat pekat juga bertindak sebagai dehidrator, yaitu menarik air dari senyawa lainnya.

Tuesday, April 28, 2020

Pengalaman Kuliah Magister Ilmu Kimia di UI

Toga Wisuda UI
Waktu memang cepat sekali berlalu. Gak nyangka, periode 2 tahunku di Depok juga sudah berlalu. Tepat tanggal 1 Februari 2020 kemarin aku mengenakan toga dua garis biru lengkap dengan samir biru hitam khas FMIPA-ku. Aku berfoto dengan beberapa teman yang kuberi tahu tanggal wisudaku. Ya, ternyata kuliah pascasarjana beda rasanya. Dulu waktu kuliah sarjana, aku ingin teman-temanku datang ke tempat sidang atau wisudaku, sekedar untuk berfoto. Dan aku menilai, hanya temanku yang datang lah, yang paling peduli denganku. Sementara kemarin, banyak yang protes padaku karena aku tidak memberi tahu tanggal sidang/wisuda pada teman-temanku.

Monday, April 27, 2020

Pengolahan Limbah MSG

Gambar: MSG (Sumber: media.suara.com)
Proses pembuatan produk makanan biasanya melibatkan penambahan zat aditif seperti Monosodium Glutamate (MSG) atau Mononatrium Glutamate sebagai pemberi rasa enak (flavour potentiator) atau penekan rasa yang tidak diinginkan. MSG merupakan pembentuk protein, sehingga apabila makanan ditambahkan akan berasa seperti ditambah dengan kaldu daging (protein). MSG merupakan penyedap rasa pada makanan yang dihasilkan dari proses fermentasi mikroba menggunakan molase atau tetes tebu sebagai sumber karbon dan zaetin atau ammonia sebagai sumber nitrogen (Fitri, dkk., 2016).

Sunday, April 26, 2020

REAKSI REIMER-TIEMANN

Dalam bidang kimia organik khususnya sintesis senyawa organik, dikenal berbagai jenis reaksi, salah satunya adalah reaksi formilasi Reimer-Tiemann. Reaksi Reimer-Tiemann berasal dari nama dua kimiawan asal Jerman, Karl Reimer dan Ferdinand Tiemann. Tahun 1876 Reimer dan Tiemann mengisolasi serta mengidentifikasi senyawa hidroksi aldehida sebagai hasil utama reaksi senyawa fenol (atau senyawa aromatik kaya elektron seperti pirol) dengan kloroform dalam suasana basa (Wyenberg dan Meiyer, 1982). Substrat (fenol) pada reaksi ini dilarutkan dalam pelarut dan 10-40% alkali hidroksida (basa) dengan kloroform berlebih. Larutan dua fase tersebut kemudian diaduk dengan temperatur tinggi.

Reaksi Reimer-Tiemann memiliki ciri khas yaitu merupakan satu-satunya reaksi substitusi elektrofilik aromatik yang terjadi dalam suasana basa dengan pelarut protik. Senyawa fenol, naftol, alkil, alkoksi dan halofenol, turunan asam salisilat,  serta fenol heterosiklik seperti hidroksikuinolin dan hidroksipirimidin, serta pirol dan indol dapat  menjadi substrat pada reaksi ini. Selain kloroform, prekursor diklorokarben lain seperti kloral dan trikloronitrometana dapat digunakan. Regioselektifitas pada reaksi ini rendah, namun produk orto-formilasi lebih dominan (Kurti dan Czeko, 2005). Reaksi umum Reimer-Tiemann ditunjukkan pada gambar berikut.

Reaksi Umum Reimer-Tiemann

Friday, April 24, 2020

NANOPARTIKEL OKSIDA LOGAM

Sifat Fisika-kimia NP Oksida Logam2 (Berdasarkan pengaruh dari ukuran partikel)

Band Gap

PENDAHULUAN NANOPARTIKEL OKSIDA LOGAM

Nanopartikel adalah partikel yang berukuran 1 hingga 100 nanometer. Dalam nanoteknologi, sebuah partikel didefinisikan sebagai objek kecil yang berperilaku sebagai satu kesatuan penuh sehubungan dengan transportasi dan sifatnya[1,2]. Berdasarkan sumber yang digunakan, ada terutama empat jenis nanopartikel yang terdiri dari[1] :
  1. Nanopartikel Logam
  2. Nanopartikel Oksida Logam
  3. Nanopartikel Berbasis Karbon
  4. Nanopartikel Polimer
Oksida logam memainkan peran yang sangat penting dalam banyak bidang ilmu kimia, fisika, dan material. Berbagai jenis senyawa oksida logam dapat dibentuk dari unsur-unsur logam. Senyawa ini memiliki geometri struktural dengan stifat elektronik yang dapat menunjukkan karakter logam, semikonduktor atau isolator.
Dalam aplikasi di bidang teknologi, oksida logam digunakan untuk pembuatan sirkuit mikroelektronika, sensor, perangkat piezoelektrik, sel bahan bakar, pelapis untuk melindungi permukaan terhadap korosi, dan sebagai katalis. 

REAKSI HECK

Dalam bidang kimia organik, dikenal banyak reaksi kopling (pembentukan ikatan C-C), antara lain Reaksi Heck, Reaksi Suzuki, Reaksi Sonogoshira, Reaksi Negishi, Kumada, Tsuji-Trost, dan lain-lain. Reaksi-reaksi tersebut telah memainkan peran yang sangat menentukan dan penting dalam sintesis kimia serta telah merevolusi cara orang berpikir tentang kimia organik.
Reaksi Heck digunakan secara luas dalam banyak sintesis, termasuk agrokimia, bahan kimia, farmasi, dan lain-lain. Reaksi ini diperkenalkan oleh Mizoroki dan Heck lebih dari empat dekade lalu. Ini telah menarik banyak perhatian karena efisiensi tinggi dan kemudahannya. Metodologi sih menarik dari sudut pandang sintetis karena kemoselektivitasnya tinggi, kondisi reaksi ringan, toksisitas rendah dan biaya reagen murah, khususnya jika katalis didaur ulang.  
Reaksi Heck merupakan reaksi kopling C-C dengan katalis Palladium (Pd) antara Aril Halida atau Vinil Halida dan Alkena atau Olefin yang teraktivasi dengan adanya basa. Reaksi Heck disebut juga reaksi vinilasi atau arilasi olefin di mana berbagai macam olefin dapat digunakan, seperti turunan dari akrilat, stirena atau ikatan rangkap intramolekul. Varian aril halida yang dikembangkan selain aril bromida dan iodida adalah triflat aromatik, aroil klorida, aril sulfonil klorida, garam diazonium aromatik, aroil anhidrida, aril klorida dan aril silanol.

Thursday, April 23, 2020

Studi Kasus Pencemaran Minyak


Kasus :
Ledakan pada anjungan pengeboran minyak lepas pantai di Deepwater Horizon di Teluk Meksiko menewaskan 11 orang dan memuntahkan hampir lima juta barel minyak ke Teluk dan mengakibatkan pencemaran di daerah sekitar teluk.

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI

Limbah cair merupakan limbah yang dihasilkan oleh kegiatan yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Berbicara mengenai pencemaran air, biasanya yang terlintas dipikiran kita adalah limbah cair dari industri pabrik saja. Padahal dari rumah tangga, pasar, sawah, rumah sakit, dsb juga berperan banyak dalam tercemarnya air. Air yang mengandung detergen, tinja dan sisa makanan yang masuk kesaluran pembuangan air setiap harinya dapat mempengaruhi keseimbangan fisika dan kimiawi air. Pada kondisi tertentu air bisa bersifat tak terbarukan, dimana proses perjalanan air tanah membutuhkan waktu ribuan tahun, sehingga jika pengambilan air tanah dilakukan secara berlebihan maka lama kelamaan air tanah akan habis.
Berdasarkan sumber aktivitasnya, limbah cair dibedakan menjadi dua jenis, yaitu limbah cair yang berasal dari kegiatan industri dan limbah cair domestik yang berasal dari kegiatan rumah tangga. Sebelum dikembalikan ke lingkungan, limbah cair harus melalui tahap pengolahan untuk mencegah terjadinya pencemaran di lingkungan yang dapat membahayakan kehidupan manusia. Karena limbah cair memiliki karakteristik tertentu yang sifatnya spesifik, jenis pengolahannya juga menyesuaikan dengan karakteristik yang dimilikinya.

STUDI KASUS PENCEMARAN PADA LAHAN TAMBANG

Kasus 1
  • Proyek pertambangan emas yang telah beberapa tahun ditinggalkan, menyisakan mineral arsenopirit yang dapat memicu timbulnya permasalahan berkaitan dengan acid mine drainage. Bagaimana cara mengatasinya?
Solusi
  • Pada proses pertambangan emas dengan lahan mengandung mineral arsenopirit, reaksi total yang terjadi adalah sebagai berikut.

2 FeAsS[Au] + 7O2 + 2H2O + H2SO4 → Fe(SO4)3 + 2H3AsO4 + [Au]

  • Mineral arsenopirit yang ditinggalkan terbuka di area tambang, akan mudah bereaksi dengan udara (oksigen) dan air. Jika dibiarkan terus-menerus, maka senyawa arsenopirit akan mengalami oksidasi membentuk senyawa asam yang dapat mempengaruhi kondisi lingkungan sekitar. Pembentukan senyawa asam pada area tambang ini dipercepat dengan adanya bakteri pengoksidasi logam seperti  Sulfolobus metallicus. 
  • Pertama-tama, mineral arsenopirit akan mengalami oksidasi yang ditandai dengan berubahnya muatan ferro menjadi ferri. Pada tahapan ini oksidatornya adalah oksigen yang berasal dari udara. Ketika pH masih di atas 4,5 proses oksidasi dibantu oleh oksigen yang ada di udara, namun proses oksidasi yang berjalan terus-menerus akan membuat pH tanah menjadi turun. Maka senyawa ferri hasil dari proses oksidasi sebelumnya lah yang akan membantu proses oksidasi. Ferri yang membantu proses oksidasi lama kelamaan akan habis hanya tersisa senyawa ferro. Pada tahapan inilah bakteri Sulfolobus metallicus ikut mempercepat proses terjadinya reaksi oksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Proses ini berlangsung terus menerus, jika tidak diatasi maka akan mengganggu kestabilan lingkungan.
  • Untuk itu perlu dilakukan pencegahan, antara lain dengan menghilangkan kontak antara senyawa arsenopirit, air, dan oksigen. Bisa dengan penambahan lapisan plastik,  bisa juga dengan cara penanggulangan yaitu penambahan kapur untuk menghilangkan asam atau penambahan zat pengkelat besi.


Kasus 2
  • Lahan bekas pertambangan tembaga menyisakan lapisan mineral kalkopirit yang jika ditinggalkan terlalu lama akan menimbulkan pencemaran lingkungan. Bagaimana cara mengambil logam tembaga dari lapisan mineral yang ada pada lahan pertambangan?


Solusi
  • Tahapan pertama untuk mengambil logam tembaga dari lapisan tanah adalah dengan mengumpulkan mineral pada satu tempat yang sama, cara yang paling efektif dan efisien digunakan adalah dengan mengalirkan air menuju satu bak penampungan yang besar. Logam Cu pada kalkopirit berasal dari Cu+. Karena dalam mineral kalkopirit terdapat logam lain yaitu Fe2+,  dengan adanya mikroba litotrofik. Setelah terbentuk atom Cu, proses pengambilan logam pun bisa dilakukan. Fe3+ yang terbentuk, kemudian masuk ke proses kembali untuk memperbanyak hasil recovery logam Cu. Seperti Thiobacillus ferrooxidant, senyawa logam tersebut masing-masing saling mengoksidasi dan mereduksi hingga reaksi sederhana yang terjadi adalah:


Fe2+ +Cu+ Fe3+ +  Cu0

Studi Kasus Pencemaran Ammonia pada Sungai

Kasus :
“Pencemaran air pada sungai karena mengandung ammonia yang berasal dari limbah cair industri pertanian.”

Solusi :
Beberapa metode yang sering ditawarkan :


Prinsip pengolahan limbah :
Bagaimana mengubah ammonia agar menjadi bentuk gasnya (N2)

Proses perubahan ammonia menjadi gas nitrogen terdapat 2 tahapan : Nitrifikasi dan Denitrifikasi

Nitrifikasi mengubah ammonia menjadi nitrit melalui proses oksidasi ammonia. Selanjutnya nitrit diubah menjadi nitrat juga melalui proses oksidasi. Bakteri pada proses oksidasi ammonia dan oksidasi nitrit ini menggunakan ammonia dan nitrit sebagai sumber akseptor electron (sumber energi) dan menggunakan CO2 sebagai sumber karbonnya. Bakteri pada proses ini bersifat aerob dank arena sumber energinya berasal dari material anorganik maka bakterinya adalah bakteri litotrof. Bakteri yang digunakan pada oksidasi ammonia adalah bakteri Nitrosomonas sp. Sedangkan pada oksidasi nitrit menjadi nitrat adalah Nitrospina, Nitrospina, Nitrococcus, and Nitrocystis.


Tahapan yang kedua adalah  Denitrifikasi (reduksi) nitrat menjadi gas nitrogen (N2), tujuannya adalah mengembalikan nitrogen menjadi bentuk awalnya di alam yaitu berupa gas. Nitrat digunakan sebagai agen oksidator yang mengalami proses reduksi.  Bakteri pada proses denitrifikasi menggunakan material organik seperti glukosa sebagai sumber karbon dan sumber energi. Bakteri ini bersifat anaerob dan termasuk bakteri heterotrof.  Bakteri yang digunakan pada proses ini contohnya adalah Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus and Thiobacillus. 

Secara alamiah, sungai dapat mengalami self purificationSelf purification akan mampu dilakukan jika jumlah limbah dan mikroorganisme memungkinkan (memadai).  Agar self purification dapat terjadi, dan untuk mencegah pencemaran yang lebih parah, perlu dibuat suatu instalasi pengolahan limbah yang terdiri dari dua batch reactor. Hal ini karena proses nitrifikasi dan denitrifikasi memiliki kondisi yang berbeda yakni aerob dan anaerob. 

Beberapa instalasi pengolahan limbah cair juga telah mengadopsi proses self purification di dalam sungai yaitu dengan menumbuhkan suatu bakteri yang menempel pada permukaan batuan dan bakteri yang tersuspensi dalam air. Berikut ini adalah ilustrasinya :



Monday, April 13, 2020

SERBA-SERBI COVID-19

Tahun 2020 ini merupakan tahun yang penuh ujian bagi seluruh umat manusia di dunia, tak terkecuali di Indonesia. Banyak kejadian tak terduga mulai dari banjir di beberapa daerah, mewabahnya COVID-19, erupsi Gunung Merapi, erupsi Gunung Anak Krakatau, sampai dentuman yang belum diketahui penyebabnya. Dari sekian banyak kejadian, mewabahnya COVID-19 adalah yang paling banyak menyita perhatian masyarakat. Corona Virus Disease 2019 atau lebih dikenal dengan COVID-19 pertama kali ditemukan pada Desember 2019 di Wuhan, Cina. Penyakit ini disebabkan karena adanya infeksi Virus Corona Baru (SARS-CoV-2) atau pada awalnya sering disebut sebagai nCoV-19. Saat ini, COVID-19 telah menyebar di ratusan negara di dunia dengan total kasus positifnya mencapai 1 juta lebih.
Sudah satu bulan lebih sejak kasus positif COVID-19 pertama terdeteksi di Indonesia, setiap hari kasus ini semakin menyebar di 34 provinsi. Penyebaran penyakit ini begitu cepat. Tercatat per tanggal 13 April 2020, jumlah kasus positif COVID-19 di Indonesia mencapai 4.557 orang dengan 399 orang meninggal serta 380 orang sembuh.


Gambar Ilustrasi Virus Corona (sumber: detik.net.id)

Gejala dan Penyebaran COVID-19
Dikutip dari berbagai sumber, pada awal infeksi, penyakit ini memiliki banyak gejala seperti flu, demam (suhu tubuh di atas 38oC), pilek, batuk kering, sakit tenggorokan, dan sakit kepala. Kemudian, gejala dapat semakin berat seperti demam tinggi, batuk berdahak bahkan berdarah, sesak napas, dan nyeri dada. Gejala-gejala tersebut muncul ketika tubuh bereaksi melawan SARS-CoV-2. Menurut WHO, beberapa orang yang terinfeksi tidak menunjukkan gejala apa pun dan sekitar 80% penderita dapat pulih sendiri tanpa perawatan apapun. Sekitar 1 dari 6 orang mengalami sakit parah dan mengalami kesulitan napas. Orang yang lebih tua, dan mereka yang memiliki riwayat penyakit seperti tekanan darah tinggi, masalah jantung atau diabetes, memiliki efek yang lebih fatal dibanding usia muda.

Tuesday, April 7, 2020

Review Buku : Bicara itu Ada Seninya (by Oh Su Hyang)

THE SECRET HABITS TO MASTER YOUR ART OF SPEAKING
(RAHASIA KOMUNIKASI YANG EFEKTIF)


Pengarang          : Oh Su Hyang
Penerjemah        : Asti Ningsih
Penerbit             : Bhuana Ilmu Populer
Tahun terbit       : 2018 (Cetakan ketiga belas, Januari 2020)
Tebal buku         : 238 halaman
Harga buku        : Rp 67.000 (P. Jawa)

TAHUKAH ANDA BAHWA BERBICARA ITU ADA SENINYA?

Ketika Komunikasi menjadi hal yang penting untuk bersaing, pakar komunikasi Oh Su Hyang mengeluarkan buku yang sangat berarti. Selain berisi tentang pengalaman pengembangan diri, buku ini juga membahas tentang teknik komunikasi, persuasi, dan negoisasi.
Lalu bagaimana cara berbicara yang baik? Apakah berbicara dengan artikulasi yang jelas? Atau berbicara tanpa mengambil napas? Tidak! Sebuah ucapan yang bisa disebut baik adalah yang bisa menggetarkan hati. Ucapan seorang juara memiliki daya tarik tersendiri. Ucapan pemandu acara memiliki kemampuan untuk menghidupkan suasana. Anda harus pandai berbicara untuk menunjukkan diri Anda kepada lawan bicara dalam kehidupan sosial. Orang yang berbicara dengan mahir akan menjadi lebih maju daripada yang lainnya. Untuk mencapai tujuan komunikasi, persuasi, dan negoisasi, Anda harus mengetahui metode komunikasi yang efisien.
Buku ini dijabarkan agar dapat dimengerti oleh siapa saja. Anda dapat belajar dari banyak pengalaman orang-orang terkenal dan juga mengenai rahasia inti komunikasi. Jika Anda membacanya dengan runut, saya yakin rasa percaya diri Anda untuk berbicara pun akan tumbuh dengan sendirinya.
***