BAB I
HAKIKAT
DAN PERANAN KIMIA DALAM KEHIDUPAN SERTA METODE ILMIAH
A. Peranan Kimia Dalam
Kehidupan
Berita-berita di media cetak dan elektronik menyebutkan
bahwa Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) melarang penggunaan senjata kimia dalam peperangan; air sungai Ciliwung di Jakarta
sudah tercemar oleh bahan-bahan kimia;
kebocoran sebuah pabrik kimia di India
mengakibatkan ribuan orang meninggal seketika, dan banyak lembaga konsumen yang
memperingatkan agar masyarakat berhati-hati terhadap makanan yang dicampuri zat-zat kimia sebab dapat menyebabkan
penyakit kanker.
Oleh karena begitu banyak media massa yang menghubungkan
istilah kimia dengan segala sesuatu yang membahayakan, maka orang sering lupa
akan jasa, manfaat, dan kebaikan produk-produk kimia yang kita nikmati
sehari-hari. Misalnya, obat-obatan yang menyelamatkan hidup kita, pupuk-pupuk
yang melipatgandakan produksi lahan pertanian, berbagai bahan pakaian dan
kosmetika yang memperindah tubuh kita, serta masih banyak lagi zat-zat kimia yang
menjadi ciri masyarakat moderen seperti plastik, material bangunan sampai
kepada peralatan komputer.
Peristiwa atau reaksi kimia sangat erat hubungannya
dengan kehidupan kita sehari-hari. Life
is chemistry. Semua zat penyusun tubuh kita dan semua makanan yang masuk
kedalam tubuh kita merupakan zat-zat kimia yang harus mengalami berbagai reaksi
kimia lebih dahulu sebelum dapat berfungsi sebagai sumber tenaga ataupun
sebagai pembangun tubuh.
Setiap hari kita senantiasa bergaul dengan benda-benda
yang dihasilkan oleh industri kimia. Sabun dan pasta gigi di kamar mandi,
pakaian yang kita kenakan, kendaraan yang kita tumpangi, kertas dan tinta di
kelas semua itu merupakan buah yang lezat dari ilmu kimia. Berkat kemajuan ilmu
kimia, manusia telah mampu membuat serat-serat sintetis, seperti nilon,
tetoron, mengolah minyak bumi menjadi plastik dan karet sintetis, memproduksi
obat-obatan dan kosmetik, pupuk dan pestisida, film fotografi dan pita kaset,
serta peralatan canggih bagi teknologi mutakhir seperti liquid crystal, superkonduktor, dan serat keramik (ceramic fibers).
1. Kimia dan Barang Kebutuhan Sehari-hari
Beberapa produk kimia yang digunakan dalam kehidupan
sehari-hari antara lain margarin, keju, minuman ringan, detergen, sampo, pasta
gigi, dan alat kosmetik.
2. Kimia dan Kedokteran
Dalam ilmu kedokteran ilmu kimia telah jauh berkembang
pesat terutama setelah ditemukannya teknologi rekayasa genetika dan radio
kimia. Teknologi radiasi telah banyak membantu penyembuhan penyakit kanker.
3. Kimia dan Pertanian
Di bidang pertanian,
ilmu kimia telah banyak membantu mulai pembenihan hingga pengelolaan
pascapanen. Saat pengolahan tanah digunakan pupuk dan bahan-bahan pengembur
tanah. Saat tanaman tumbuh digunakan urea yang banyak mengandung nitrogen agar
tanaman tumbuh dengan baik. Untuk meningkatkan produksi tanaman digunakan pupuk
yang banyak mengandung fosfor, kalsium, kalium, dan nitrogen. Agar tidak banyak
diganggu hama biasanya digunakan pestisida, seperti insektisida, herbisida,
rodentisida, dan fungisida.
Saat selesai panen,
untuk menghindari proses pembusukan buah-buahan umumnya diradiasi. Proses
radiasi dilakukan terbatas. Proses ini lebih aman dibandingkan dengan
mencampurkan pengawet.
Selain prosesnya,
peralatan pertanian juga banyak yang menggunakan teknologi kimia. Sebagai
contoh, sepatu boot, cangkul, topi, dan sarung tangan. Di sini kita mendapatkan
peranan ilmu kimia dalam mendukung dan memajukan teknologi pertanian.
4. Kimia
dan Teknologi Informasi
Perkembangan dunia teknologi informasi sangat
didukung oleh perkembangan ilmu kimia. Penemuan “keramik cerdas” berbahan dasar silikon telah membantu
sistem kerja teknologi informasi yang sangat memerlukan kecepatan. Misalnya
gambit peralatan teknologi berupa komputer.
Pada perangkat komputer
tersebut, pemilihan bahan-bahan untuk microchip
tergantung pada kemampuan bahan tersebut mengalirkan listrik. Bahan-bahan
tersebut diolah dengan teknologi berbasis kimia material. Demikian juga halnya
untuk bahan-bahan keyboard, monitor,
saluran telepon, handphone, dan
bagian dalam seperti harddisk serta
lainnya.
5. Kimia dan Transfortasi
Apakah kalian pernah memerhatikan
bagian-bagian mobil? Lampu mobil menggunakan unsur-unsur halogen. Aki
kendaraan, baik mobil maupun motor, menggunakan asam sulfat dan timbal. Untuk
sumber energi digunakan bensin yang didapat dari proses distilasi minyak bumi.
Agar mesin awet digunakan pelumas. Pelumas saat ini ada yang diperoleh dari
pengolahan minyak bumi dan ada juga yang dibuat di pabrik atau dikenal dengan
istilah pelumas sintetis. Ban mobil dibuat melalui proses polimerisasi.
Badan pesawat udara
menggunakan campuran magnesium. Jadi, tampak bahwa ilmu kimia telah berperan
penting dalam kemajuan dan perkembangan sarana transportasi.
6. Kimia dan Hukum
Ilmu kimia saat ini terus dikembangkan untuk
membantu aparat kepolisian dalam memerangi kejahatan. Dengan ditemukannya
identifikasi Deoxyribonucleic acid
/DNA (asam nukleat). Saat ini polisi dapat menentukan pelaku suatu tindak
kejahatan secara lebih akurat. Bagi seseorang yang diduga menjadi pengguna
narkoba, hanya dengan memeriksa air seninya dapat ditentukan apakah pernah
menggunakan narkoba atau tidak.
7. Kimia dan Lingkungan
Perkembangan teknologi
ilmu kimia, selain sangat menguntungkan juga membawa
efek negatif, baik di bidang lingkungan maupun bagi umat manusia itu sendiri. Menjelang
abad ke 21, pencemaran yang terjadi di udara dan di air semakin menjadi
persoalan besar bagi umat manusia. Pencemaran tersebut banyak disebabkan oleh
kegiatan industri yang tidak terkontrol dan penggunaan bahan kimia secara
sembarangan.
Salah satu masalah
pencemaran lingkungan yang sangat menonjol adalah adanya penipisan lapisan
ozon. Lapisan ini berfungsi sebagai pelindung bumi terhadap sinar ultraviolet
dari matahari yang mengakibatkan bumi semakin panas. Dampaknya terhadap
kesehatan dapat mengakibatkan kanker kulit, katarak, dan melemahnya sistem
kekebalan. Penipisan lapisan ozon tersebut diakibatkan oleh adanya senyawa
kimia yang dinamakan chlorofluorocarbon
(CFC). CFC ditemukan dalam hair-spairs,
lemari es, dan penyemprot insektisida.
8. Kimia dan Fotografi
Apa yang kalian pikirkan jika melihat foto?
Pernah memerhatikan bagaimana foto dibuat? Foto adalah salah satu dari
pemanfaatan senyawa kimia. Senyawa kimia seperti perak iodida sangat sensitif
terhadap cahaya. Untuk itu senyawa ini sering digunakan dalam pembuatan klise
foto.
Dari
penjelasan-penjelasan di atas, kita akan mendapatkan bahwa seluruh sisi
kehidupan manusia sangat berkenaan dengan ilmu kimia. Pada pembahasan
selanjutnya, akan dibahas kedudukan ilmu kimia di antara ilmu-ilmu lainnya.
a) Kimia dan Ilmu Pengetahuan Lainnya
1. Kedudukan Ilmu Kimia Di Antara Ilmu
Pengetahuan Sosial dan Alam
Pelajaran-pelajaran saat
ini yang sedang kita pelajari dikelompokkan ke dalam dua kelompok besar.
Kelompok pertama, berkenaan dengan segala macam aspek yang berhubungan dengan
interaksi manusia dan selanjutnya kita sebut sebagai ilmu-ilmu sosial. Kelompok
kedua, berkenaan dengan ilmu-ilmu alam dan selanjutnya kita sebut sebagai ilmu
pengetahuan alam.
Dari
kelompok ilmu-ilmu sosial (ilmu pengetahuan sosial) adakah hubungannya dengan
ilmu kimia? Perhatikanlah uang yang kita miliki. Uang merupakan salah satu alat
tukar dalam kegiatan ekonomi. Apa sajakah bahan baku pembuatan uang tersebut?
Bagaimanakah cara mengolahnya hingga menjadi seperti itu? Bagaimanakah
menuliskan huruf dan angka? Cara mengolah bahan, seperti membuat tinta dan
mengolah kertas tentunya menggunakan suatu proses industri. Rangkaian proses
tersebut menggunakan konsep-konsep kimia.
Dalam
bidang hukum, pernahkah kalian mendengar istilah penyelidik forensik? Dalam
proses itu identitas seseorang dapat ditentukan melalui serangkaian proses yang
melibatkan proses kimiawi.
Di kelompok
ilmu-ilmu alam (ilmu pengetahuan alam) kita mendapatkan keterkaitan sangat erat
antara ilmu kimia, biologi, dan fisika. Kita dapat melihat suatu penggunaan
lampu senter. Pembuatan baterei menggunakan konsep kimia dan bagaimana baterei
tersebut mengalirkan arus sehingga mengakibatkan lampunya menyala menggunakan
pemahaman konsep kimia dan fisika. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan
bahwa ilmu kimia sebagai bagian dari ilmu pengetahuan (tampak dalam diagram di
bawah ini) memiliki peran saling menunjang dengan ilmu-ilmu lain untuk
kesejahteraan manusia.
Fisika Kimia Biologi Antropologi Tata
Negara Negara Sosiologi Hukum Ilmu Pengetahuan Alam Ekonomi Sosial
2. Kimia dan Ilmu Pengetahuan Alam Lainnya
Sebagai bagian
terpenting dari ilmu pengetahuan alam, sekarang kita perhatikan posisi ilmu
kimia di antara ilmu biologi dan fisika. Misalkan pada seorang pelari;
Biologi mempelajari: Bagaimanakah seseorang hidup dan berkembang biak?
Bagaimanakah kerja hormon? Bagaimanakah proses melihat? Dan lain-lain.
Kimia mempelajari: apa yang terjadi saat seseorang bernafas? Darimana energi
yang didapat untuk berlari? Bagaimanakah makanan dapat menjadi energi? Apa
saja penyusun tubuh, seperti sepatu, bola, dan pakaian? Bagaimanakah cara
membuat pakaian tersebut? Dan lain-lain.
Fisika mempelajari: berapa kecepatan berlari? Apa yang terjadi jika
bertabrakan dengan pemain lawan? Bagaimanakah gerak bola? Dan lain-lain.
Dari skema di atas terlihat bagian ilmu kimia yang
mempelajari tentang benda-benda, penyusun benda, proses terjadinya benda dan
sebagainya (lihat defenisi tentang ilmu kimia).
Makanan
Penyusunnya apa? Masuk ke
sistem pencernaan
Bagaimana proses penghancurannya Materi apa
yang terjadi? Menjadi
energi
Bagaimana proses pembentukan energi? Menjadi
cadangan energi
Dalam bentuk apa cadangan energi disimpan
Bagian ilmu kimia yang sangat berkaitan erat dengan
biologi disebut biokimia. Beberapa ilmu yang berkaitan erat dengan biokimia, di
antaranya bioteknologi, rekayasa genetika, kloning, dan ilmu kedokteran.
Sebagaimana
dijelaskan di awal, ilmu kimia juga sangat berkaitan erat dengan fisika.
Peristiwa yang berkaitan erat antara kimia dan fisika misalnya proses aki. Ilmu
kimia mempelajari tentang zat apa yang dapat menghasilkan tegangan listrik,
sedangkan ilmu fisika membahas bagaimana energi listrik itu dimanfaatkan.
b) Karier Dalam Ilmu Kimia
Kimia tidak saja menarik untuk dipelajari, terlebih jika
dapat terjun langsung ke dunia pekerjaan yang berkenaan dengan ilmu kimia.
Banyak bidang pekerjaan yang menerima seorang ahli kimia, di antaranya:
a. Peneliti, bidang ini
terutama bagi para ahli teori-teori ilmu kimia dan pengembangannya. Peneliti
dapat bekerja di lembaga-lembaga penelitian swasta maupun pemerintah.
Pabrik-pabrik besar yang terus-menerus mengembangkan produknya akan memerlukan
banyak peneliti, salah satunya ialah kimiawan.
b. Pengajar, bidang
pekerjaan ini seperti guru, dosen, maupun infrastruktur pemberi pelatihan.
Bidang ini menarik, terutama bagi mereka yang suka berhubungan dengan orang
banyak.
c. Industriawan, pekerjaan
di bidang ini sangat beragam bidang industrinya maupun beragam perannya. Yang
jelas ahli kimia industri dapat mengambil peran ini.
c) Bagaimanakah Ilmu Kimia Diperoleh?
Telah di pelajari bahwa
peran ilmu kimia dalam meningkatkan kesejahteraan manusia ternyata begitu luas.
Seperti hanya bidang ilmu yang lain, misalnya ilmu ekonomi diperoleh dari
segala macam kegiatan ekonomi, demikian juga dengan kimia, diperoleh dari
segala macam kegiatan pengamatan dan penelitian.
Seseorang yang tertarik
dengan sesuatu akan secara terus-menerus melakukan pengamatan dan penelitian
hingga dia mendapatkan apa yang ia ingin tahu. Misalnya, mengapa setelah minum
kopi perasaan mengantuk menghilang? Seseorang yang tertarik akan melakukan
pengamatan zat apa saja yang terkandung di kopi dan bagaimana proses
pengurangan kantuk yang dilakukan oleh zat itu? Aktivitas mencari tahu dengan
serangkaian cara dikenal dengan istilah eksperimen atau penelitian.
Jadi, ilmu kimia adalah
ilmu eksperimen. Semua reaksi-reaksi yang mengakibatkan terbentuknya benang
buatan, ban buatan, kertas, tinta, dan sebagainya merupakan hasil dari
penelitian kimia. Rumus-rumus kimia yang ada di buku ini merupakan hasil dari
eksperimen yang dilakukan oleh kimiawan. Dengan eksperimen yang dilakukan
seorang kimiawan dapat memprediksi sifat-sifat sebuah senyawa kimia hingga
dapat memprediksi kejadian dalam reaksi kimia.
Dalam penelitian kimia,
hal yang penting dan sering dilakukan adalah perhitungan atau pegukuran dan
pemurnian senyawa. Sebagai contoh, seorang kimiawan dalam industri obat tidak
hanya membuat obat, namun ia juga harus memastikan tingkat kemurnian obat
tersebut. Untuk membuat tingkat kemurnian obat yang tinggi memerlukan
perhitungan yang cermat.
Dalam perhitungan kimia,
faktor-faktor yang secara umum selalu dihitung atau diukur ialah massa, volume
(volume gas maupun volume cair), temperatur, dan waktu.
Mengukur massa dalam
sebuah penelitian kimia merupakan sesuatu yang sangat penting. Pengukurannya
pun menggunakan tingkat ketelitian yang tinggi. Biasanya pengukuran massa
sebuah senyawa dalam penelitian kimia menggunakan timbangan elektronik. Satuan
yang digunakan adalah gram. Mulai dari mikrogram hingga kilogram.
Pengukuran volume dalam
penelitian kimia biasanya menggunakan satuan cm3 atau
liter. Satu liter setara dengan satu dm3, sedangkan satu cm3
sama dengan 1 mL.
1 dm3 = 1 liter = 1.000 cm3 1 cm3 = 1 mL
Dalam pengukuran benda-benda cair, alat yang
digunakan sangat beragam. Penggunaan alat tergantung pada:
a. volume yang diukur;
b. sejauh mana kebutuhan
tingkat keakuratan pengukuran.
Pengukuran dengan volume
sekitar 100 cm3 atau 250 cm3 dengan tingkat ketelitian
yang tidak begitu tinggi biasanya menggunakan beaker glass, dikenal juga dengan sebutan gelas kimia. Untuk
tingkat keakuratan yang lebih tinggi menggunakan labu ukur, tingkat
keakuratannya hanya hingga satuan cm3 (mL). Untuk ketelitian yang
lebih tinggi lagi menggunakan buret. Untuk mengukur gas menggunakan alat khusus
yang disebut sebagai syringe gas
(semprotan gas).
Pengukuran temparatur
dalam perhitungan kimia menggunakan termometer. Termometer terdiri dari dua
jenis, yaitu jenis raksa dan alkohol. Satuan yang digunakan adalah derajat
Celcius (℃).
Perhitungan waktu
dilakukan dengan menggunakan stopwatch
atau jam. Satuan yang digunakan adalah detik (s, sekond) atau menit (m, minutes).
Sebagian besar orang
menganggap bahwa bahan-bahan kimia itu berbahaya. Padahal, tidak semua bahan
kimia itu berbahaya. Sebagai contoh ialah natrium klorida. Senyawa ini adalah
senyawa kimia yang biasa kita konsumsi, yaitu garam dapur. Ada juga bahan kimia
yang berbahaya seperti asam sulfat, biasa digunakan sebagai air aki dan dikenal
dengan air keras. Zat ini jika mengenai kulit akan mengakibatkan luka bakar.
Namun, hal itu tak perlu dikhawatirkan, karena setiap bahan kimia telah
menggunakan tanda peringatan atau kode. Sebagaimana rambu lalu lintas, kode
bahaya kimia juga telah dibuat sebagai kesepakatan umum. Untuk itu, kita perlu
memahami kode-kode tersebut dan menaati agar terhindar dari bahaya.
Jadi ilmu kimia ialah cabang ilmu
pengetahuan alam yang mempelajari struktur
materi, sifat-sifat materi, perubahan suatu materi menjadi materi
yang lain, serta energi yang
menyertai perubahan materi. Secara ringkas, ilmu kimia adalah ilmu tentang materi. Dengan demikian, seluruh materi di langit dan di bumi
tanpa kecuali adalah zat-zat kimia.
Comments
Post a Comment