Category Archives: Kimia

Nobel Kimia 2007 : Perilaku Molekul pada Kimia Permukaan

Ditulis oleh Ambara Rachmat Pradipta pada 19-10-2007

Tahun 2007 ini penghargaan Nobel Kimia diberikan kepada Gerhard Ertl atas penelitiannya di bidang surface chemistry (kimia permukaan). Ketika suatu molekul dari fasa gas mengenai permukaan zat padat, ada berbagai kemungkinan yang dapat terjadi. Molekul tersebut dapat dipantulkan kembali atau dapat juga diadsorbsi. Hal yang menarik adalah jika molekul gas tersebut diadsorbsi oleh permukaan zat padat. Interaksi dengan atom dari permukaan zat padat tersebut dapat terjadi dengan sangat kuat, sehingga molekul gas terdisosiasi menjadi bentuk atomnya. Kemungkinan ketiga yang dapat terjadi dari interaksi gas dengan permukaan zat padat adalah molekul yang telah teradsorbsi sebelumnya bereaksi dengan molekul lain yang sebelumnya telah teradsorbsi pada permukaan zat pada tersebut dan terjadi reaksi kimia kedua pada permukaan zat padat tersebut.

Gerhard Ertl

Image yang paling umum ketika menganalogikan seorang ahli kimia adalah seorang peneliti di lab yang sedang mencampur larutan senyawa kimia dalam tabung reaksi sehingga menghasilkan senyawa/larutan dengan karakteristik warna yang baru. Hal tersebut memang banyak dan sering dilakukan oleh seorang ahli kimia, tapi perlu ada hal lain yang diketahui mengenai apa dan bagaimana reaksi kimia berlangsung. Beberapa diantara reaksi kimia yang penting tidak berlangsung dalam bentuk larutan, tetapi reaksi berjalan dalam wujud/bentuk yang berbeda.

Salah satu cabang dari ilmu kimia mempelajari secara lebih dalam mengenai reaksi pada permukaan zat padat, dan pada cabang kimia tersebut tabung kimia tidak banyak digunakan. Bidang ini menggunakan tehnologi yang lebih advance seperti vacuum chambers, mikroskop elektron, dan cleanrooms. Tehnologi dengan level tinggi ini dikombinasikan juga dengan metodologi tingkat tinggi dan presisi yang sangat tinggi.

Untuk melakukan penelitan terhadap bagaimana perilaku molekul dan atom di atas permukaan padat tidak dapat dilakukan dalam waktu singkat dan membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Meski demikian mengapa para ahli kimia rela mengorbankan waktu dan uang demi mempelajari reaksi tersebut? Jawabannya adalah, karena reaksi kimia permukaan memegang peranan yang sangat penting baik itu di bidang industri maupun reaksi yang terjadi di alam. Pengetahuan di bidang kimia permukaan dapat membantu menjelaskan berbagai proses seperti mengapa besi berkarat, bagaimana pupuk buatan diproduksi, bagaimana katalis pada pipa knalpot mobil bekerja serta mengapa melalui reaksi kimia pada permukaan kristal es pada stratosfer lapisan ozon menjadi semakin parah. Pengetahuan di bidang reaksi kimia permukaan juga dapat membantu kita untuk dapat memproduksi bahan bakar yang dapat di daur ulang secara lebih efisien serta dapat membantu kita untuk dapat membuat material baru untuk perangkat elektronik.

Perkembangan kimia permukaan moderen
Perkembangan di bidang kimia permukaan modern dimulai sekitar tahun 1960-an, semenjak ditemukannya tehnologi vakum yang dikembangkan di industri semikonduktor. Gerhard Ertl — peraih penghargaan nobel kimia tahun 2007 ini — merupakan salah satu orang yang pertama menyadari potensi dari tehnologi tersebut. Ertl diberi penghargaan nobel kimia atas usahanya dalam mengunakan metode tersebut diatas sebagai fondasi dari seluruh riset yang dilakukannya.
Hal dan reliabilitas yang luar dari hasil penelitian yang diperoleh Ertl adalah tingkat presisi yang sangat tinggi serta dikombinasikan dengan kemampuannya dalam memurnikan produk hasil reaksi. Ertl telah mampu bekerja secara detail dan sistematis dalam mencari tehnik eksperimen yang paling baik dalam menginvestigasi berbagai masalah yang ada dalam bidang ini.

Bekerja secara eksperimen dengan bidang kimia permukaan ini merupakan hal yang sangat sulit, karena permukaan tersebut sangat reaktif dan sulit untuk dijaga agar tetap bersih (agar reaksi dapat diamati secara spesifik). Tetapi Ertl telah mampu memberikan tehnik dengan presisi tinggi dengan mengaplikasikan sistem vakum level tinggi yang penting untuk penelitian ini.

Dalam udara terbuka, segala jenis permukaan zat padat akan segera tertutupi oleh molekul yang terdapat dalam gas yang ada disekelilingnya.
Gerhard Ertl pertamakali mempelajari perilaku gas hidrogen pada permukaan metal.

Pupuk buatan dari Nitrogen
Pada percobaan selanjutnya, Ertl mencoba melakukan penelitan terhadap proses Haber-Bosch (dimana proses utamanya adalah mengikat Nitrogen bebas dari udara), yang merupakan langkah dasar dalam memproduksi pupuk buatan. Reaksi ini secara komersial merupakan reaksi yang sangat penting, dimana salah satu penyebab utama rendahnya produksi panen adalah dikarenakan kekurangan Nitrogen.

Pada tahun 1918, Fritz Haber diberi penghargaan nobel kimia atas jasanya menemukan proses Haber-Bosch. Kontribusi Ertl dalam bidang ini adalah dalam menyediakan pengetahuan secara detail mengenai bagaimana proses tersebut berjalan.
Tetapi diatas semua ini, hasil pekerjaan Ertl mengenai proses Haber-Bosch adalah dalam konteks yang dihubungkan sebagai salah satu contoh mengenai metodologi sistematik yang telah diaplikasikan pada masalah kimia permukaan.

Dalam proses Haber-Bosch, Nitrogen — yang merupakan komponen penting dalam udara — bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk amonia. Hal tersebut merupakan langkah pertama dan langkah yang paling sulit dalam memproduksi pupuk buatan. Agar reaksi ini berjalan diperlukan keberadaan katalis, dan disinilah kimia permukaan memainkan peranan pentingnya.
Katalis yang digunakan dalam proses Haber-Bosch adalah besi yang didistribusi secara merata pada seluruh permukaan sebagai support. Baik Nitrogen dan Hidrogen, keduanya menempel pada permukaan besi (dengan cara seperti ini, Nitrogen dan Hidrogen bereaksi satu dengan yang lainnya secara lebih mudah. Salah satu pertanyaan penting yang muncul ketika Ertl melakukan eksperimen ini adalah “tahap mana yang berjalan paling lambat pada proses ini?”. Untuk meningkatkan proses secara keseluruhan tentu saja Ertl berfikir untuk mempercepat tahap reaksi yang berjalan paling lambat.

Untuk menginvestigasi proses Haber-Bosch, Ertl menggunakan sistem ideal, dimana permukaan besi yang bersih dan merata yang di simpan dalam vacuum chamber, dimana Ertl dapat memasukkan berbagai gas yang jumlahnya dapat dikontrol. Ketika nitrogen menyentuh permukaan besi, Ertl mengamati bahwa nitrogen masih berada dalam bentuk molekul N2 (1-3). Ikatan antara dua atom Nitrogen merupakan salah satu ikatan yang terkuat dalam ilmu ikatan kimia. Setelah molekul Nitrogen menempel dengan permukaan besi, lalu kedua atom nitrogen tersebut akan memutuskan ikatannya dan lebih memilih untuk berikatan dengan permukaan besi (proses ini membutuhkan waktu) (4).
Sementara, molekul Hidrogen berdisosiasi semenjak awal dan menempel pada permukaan besi dalam bentuk atomnya (1-2).

Ertl melakukan kalkulasi untuk menghitung konsentrasi atom nitrogen pada permukaan besi, dan secara simultan menambahkan hidrogen kedalam sistem. Ertl menemukan bahwa konsentrasi atom nitrogen pada permukaan besi akan semakin berkurang seiring dengan penambahan atom hidrogen kedalam sistem.
Dari hal tersebut diatas, Ertl menyimpulkan bahwa atom nitrogen pada permukaan besi akan hilang karena bereaksi dengan hidrogen. Hal ini menunjukkan bahwa langkah pertama dari reaksi pada proses Haber-Bosch terjadi antara hidrogen dan atom nitrogen. Jadi, molekul nitrogen akan lebih memilih untuk berikatan terlebih dahulu dengan permukaan besi dan membentuk atom nitrogen sebelum bereaksi dengan hidrogen.

Untuk menghitung konsentrasi Nitrogen pada permukaan besi bukanlah merupakan suatu hal yang mudah. Untuk dapat membedakan antara atom nitrogen dari molekul nitrogen, Ertl menggunakan berbagai metode spektroskopi. Dasar dari semua metode tersebut adalah membombardir permukaan dengan partikel (baik itu partikel cahaya seperti foton ataupun elektron bebas).
Metode lain yang dapat digunakan untuk menginvestigasi konsentrasi Nitrogen pada permukaan adalah dengan mempelajari struktur permukaan itu sendiri. Hal ini mungkin dilakukan karena struktur permukaan akan sedikit termodifikasi ketika permukaan besi tersebut berikatan dengan nitrogen. Dalam metode ini, Ertl menggunakan metode yang melibatkan bombardir permukaan dengan elektron yang kemudian dipantulkan dengan pola yang spesifik. Pola tersebut yang menunjukkan struktur dari permukaan besi tersebut.

Poin penting yang diperoleh dari metoda-metoda diatas adalah bahwa dalam bidang kimia permukaan ini sangat sulit sekali untuk meyakinkan apa yang diamati dalam eksperimen kimia permukaan. Sedikit saja keberadaan pengotor (impurity) dalam sistem akan segera berikatan dengan permukaan (tidak sama seperti dalam larutan dimana pengotor akan segera larut). Dengan kata lain, permukaan harus segera diinvestigasi dengan menggunakan berbagai cara untuk meyakinkan bahwa gambar yang diperoleh tidak terdistorsi oleh kontaminan.

Pemutusan ikatan molekul Nitrogen adalah tahap yang paling lama
Untuk meningkatkan proses Haber-Bosch secara keseluruhan, maka langkah pemutusan ikatan molekul Nitrogen yang berjalan paling lambat ini harus dapat ditingkatkan/dipercepat.
Dalam proses Haber-Bosch, penambahan Kalium sebagai katalis merupakan salah satu cara untuk mempercepat proses Haber-Bosch. Ertl dalam hal ini telah mampu menunjukkan secara detail mengenai alasan mengapa penambahan Kalium dapat mempercepat proses.

Pemutusan ikatan molekul Nitrogen berjalan lebih lambat dari langkah-langkah lainnya dalam reaksi. Setelah ikatan nitrogen diputus, langkah reaksi lainnya berjalan dengan sangat cepat, dimana tidak mungkin untuk dapat mengamati langkah apa yang terjadi sampai semua amonia terbentuk dan lepas dari permukaan.

Gerhard Ertl
Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft
Germany

Sumber: Information and scientific background on the Nobel Prize in Chemistry 2007

Dunia Tak Lagi Butuh Energi Fosil

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 18-05-2011

Sekiranya hal itulah yang dapat dikatakan dari hasil studi terbaru yang dirilis oleh tim riset yang dipimpin oleh Mark Z. Jacobson dari Stanford University. Hal tersebut dapat dicapai dengan mengkonversi seluruh jenis penggunaan bahan bakar fosil dengan sumber energi terbarukan dan bersih, dengan begitu dunia dapat meninggalkan bahan bakar fosil.

“Berdasarkan penemuan kami, sebenarnya tidak ada kendala dari segi ekonomi dan teknologi,” kata Jacobson, yang merupakan professor teknik sipil di institusi tersebut. “yang menjadi pertanyaan adalah dari segi aspek sosial dan politik.” Ia dan Mark Delucchi dari University of California-Davis telah menulis dua bagian makalah yang dipublikasikan pada Energy Policy, dimana mereka menilai harga, teknologi, dan materi yang dibutuhkan untuk mengubah dunia berdasarkan rancangan yang mereka buat.

Dunia yang mereka impikan akan sangat bergantung kepada listrik. Rancangan mereka membutuhkan energi angin, air dan cahaya matahari sebagai sumber energi, dengan energi angin dan matahari berkontribusi sekitar 90% dari total energi yang dibutuhkan dunia. Energi geotermal dan hidroelektrik (energi listrik yang berasal dari energi potensial air) masing-masing menyumbangkan 4% dari total energi yang dibutuhkan, dan 2% sisanya akan berasal dari energi ombak dan gelombang pasang-surut.

Kendaraan, kapal, dan kereta akan ditenagai oleh listrik dan sel bahan bakar hidrogen. Pesawat terbang dapat menggunakan bahan bakar hidrogen cair. Rumah-rumah dapat menggunakan pendingin atau pemanas ruangan bertenaga listrik, tidak lagi gas alam atau batubara. Proses komersial dan indutri dapat menggunakan hidrogen atau listrik. Hidrogen dapat dihasilkan dari elektrolisis air. Maka dari itu, energi angin, air, dan matahari akan mendominasi energi dunia.

Salah satu keuntungan yang dapat diperoleh dari rancangan yg dibuat Jacobson dan Delucchi ini adalah reduksi kebutuhan energi dunia hingga 30% dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. Listrik dan penggunaan sel bahan bakar hidrogen jauh lebih efektif dan efisien dibandingkan pembakaran bahan bakar fosil.

Kendala yang paling nyata untuk mewujudkan rancangan ini adalah material yang dibutuhkan untuk membangun instalasi panel surya dan turbin angin. Diperlukan berbagai jenis logam dalam jumlah yang cukup besar, seperti besi, nikel, tembaga, aluminium, kromium dan bahkan logam langka seperti platina. Selain itu dalam mewujudkan infrastruktur generator angin yang ideal dibutuhkan lahan yang luas untuk menyediakan jarak agar tidak terjadi interferensi dan turbulensi angin yang digunakan.

“Tetapi rancangan ini sangat mungkin untuk dilaksanakan, bahkan tanpa perlu menggunakan teknologi terbaru. Kita sangat membutuhkan keputusan kolektif tentang bagaimana masa depan dunia yang kita inginkan sebagai masyarakat dunia,” kata Jacobson.

Bagaimanapun rancangan ini sangatlah revolusioner dan merupakan solusi yang baik dalam berbagai permasalahan energi dunia.

Lapisan baru untuk mobil anti-gores

Ditulis oleh Masdin Mursaha pada 27-03-2009

Sebuah material baru futuristik yang menggunakan sinar matahari untuk mereparasi goresan pada permukaannya telah dikembangkan oleh peneliti di Amerika Serikat. Material ini memiliki potensi besar untuk membuat lapisan-lapisan yang bereparasi otomatis untuk mobil atau piranti elektronik – sehingga piranti-piranti tersebut akan tetap terlihat baru meski sudah lama digunakan.

Boswajit Ghosh dan Marek Urban dari University of Southern Mississippi di Hattiesburg memodifikasi poliuretana, sebuah polimer keras dan tahan lama yang umum digunakan untuk membuat lapisan-lapisan protektif, dengan menambahkan sebuah senyawa yang disebut chitosan tersubstitusi-oksetana. Senyawa ini dihasilkan dari chitin, sebuah polimer alami yang umum ditemukan di alam sebagai komponen yang menyusun struktur cangkang kustasea seperti kepiting.

Pendekatan ini bekerja karena setiap kerusakan fisik pada polimer, seperti goresan yang dalam, menghasilkan kerusakan pada tingkat molekuler – dengan membuka cincin oksetana polimer. Jika dimasukkan ke dalam jaringan poliuretan, rantai-rantai chitosan terpecah menjadi dua bagian radikal bebas reaktif dibawah sinar UV – rantai-rantai ini bisa bereaksi dengan cincin oksetana yang terbuka, membentuk ikatan-ikatan polimer baru antar celah dan secara efektif “menjahit” goresan yang terjadi.

Tim ini menunjukkan bahwa goresan seukuran lembaran rambut – ketebalannya sekitar 10 mikrometer – bisa “dijahit” sempurna dibawah sinar UV terang dalam waktu sekitar 30 menit. Akan tetapi, mereka belum menyelidiki kerusakan yang lebih kompleks atau goresan yang lebih dalam.

body_00005

Goresan seukuran helaian rambut direparasi dalam 30 minutes

“Ini merupakan pertama kalinya kami melihat lapisan poliuretan yang bereparasi sendiri – yang mana hal ini tentu memiliki banyak manfaat komersial,” kata Nancy Sottos di University of Illinois, Urbana-Champaign, yang bekerja dalam mengembangkan sistem-sistem yang bereparasi sendiri.

Pengaplikasian potensial dari teknologi baru ini adalah dalam industri otomotif, dimana cat mobil sering dirancang dengan resistensi goresan yang tinggi untuk mencegah kerusakan dari benda-benda kecil seperti batu. Karena material baru ini menggunakan reaksi polimer pengikatan-silang yang tidak dipengaruhi oleh kelembapan atau kelengasan, ada potensi besar untuk membuat sebuah “lapisan bersih” protektif, kata Sottos, tetapi masih diperlukan waktu sebelum hal ini dapat dicapai.

“Seperti semua teknologi baru lainnya, material ini harus menjalani pengujian ketat untuk menunjukkan bahwa material ini tahan terhadap lingkungan serupa dimana cat otomotif standar digunakan,” papar Sottos ke Chemistry World. ‘Sebagai contoh, salah satu permasalahan adalah seberapa baik material ini berfungsi pada cuaca panas seperti di Arizona atau Australia, dimana efek pengikatan silang akan diaktivasi secara permanen oleh tingkat UV yang tinggi.”

Industri-industri lain juga bisa tertarik dengan teknologi ini, dan pengembangan selanjutnya kita serahkan ke para perancang yang berkompeten, papar Sottos. Salah satu pasar potensial untuk teknologi ini adalah industri elektronik, seperti piranti-piranti mobile phone dan musik player yang rentan mengalami goresan.

Disadur dari: rsc.org/chemistryworld

Inovasi Terbaru Menuai Hidrogen dari Air

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 21-05-2011

Usaha para ilmuwan dalam mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan, terutama sejak memasuki abad ke-21 ini. Hingga saat ini persentase penggunaan energi alternatif masih sangat sedikit dikarenakan efektivitas dan efisiensinya yang tergolong masih kecil. Hal seperti ini juga tampak pada penggunaan bahan bakar hidrogen. Meski beberapa perusahaan otomotif seperti Ford dan Honda telah merilis mobil berbahan bakar hidrogen, pada kenyataannya penggunaannya masih sedikit. Problema ini tak lepas dari mahalnya hidrogen cair karena biaya produksinya yang dapat dikatakan tidak murah.

Hidrogen memiliki banyak kelebihan, antara lain memiliki energi pembakaran yang besar per satuan massa hidrogen dan merupakan bahan bakar yang sangat bersih karena emisi pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru ini, tim peneliti dari School of Chemistry Monash University Australia telah menemukan inovasi baru dalam mengubah air menjadi hidrogen lewat proses elektrofotokatalisis yang terinspirasi dari cara tumbuhan mengubah air menjadi oksigen.

Para ilmuwan di dunia mengakui bahwa bagian tersulit dari mengubah air menjadi bahan bakar adalah mengonversi air menjadi hidrogen dan oksigen. Tim peneliti yang telah mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Nature Chemistry ini berhasil membuat sistem sel konversi air menjadi hidrogen menggunakan katalis berbasis logam mangan (Mn). Katalis ini sendiri memiliki struktur molekul yang menyerupai mineral mangan birnessite [(Na0.3Ca0.1K0.1)(Mn4+,Mn3+)2O4 · 1.5 H2O].

Tim peneliti tersebut memanfaatkan tingkat oksidasi dari ion mangan, terutama mangan (II) dan mangan (IV) untuk mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan (IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk mangan (IV) menjadi mangan (II) sekaligus mengubah dua molekul air (H2O) menjadi satu molekul gas oksigen (O2), empat proton (H+), dan empat elektron. Selanjutnya keempat proton dan elektron tersebut bergabung menjadi dua molekul gas hidrogen (H2). Siklus katalis mangan berlangsung cepat dan voltase listrik yang dibutuhkan tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan elektrolisis langsung air menggunakan elektroda inert.

Inovasi ini terbukti menghasilkan gas hidrogen dari air secara lebih mudah dan murah. Penemuan ini diharapkan akan menginspirasi produsen bahan bakar hidrogen di dunia untuk mengaplikasikannya sehingga akan terwujud penggunaan bahan bakar hidrogen yang mengglobal.

Mengubah Polusi Panas Menjadi Energi Listrik

Peneliti dari Northwestern University telah menemukan suatu material yang dapat memanfaatkan polusi panas yang dihasilkan dari mesin kalor untuk menghasilkan listrik. Para peneliti tersebut menempatkan nanokristal garam batu (stronsium tellurida, SrTe) ke dalam timbal tellurida (PbTe). Material ini telah terbukti dapat mengkonversi kalor yang dihasilkan sistem pembuangan kendaraan (knalpot), mesin-mesin dan alat-alat industri yang menghasilkan kalor, hingga cahaya matahari dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding penemuan-penemuan serupa sebelumnya.

Paduan material ini menunjukkan karakteristik termoelektrik yang cukup tinggi dan dapat mengubah 14% dari polusi kalor menjadi listrik, tanpa perlu sistem turbin maupun generator. Kimiawan, fisikawan, dan ilmuwan material dari Northwestern University berkolaborasi untuk mengembangkan material dengan kemampuan luar biasa ini. Hasil studi mereka telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Chemistry.

“Hal ini telah diketahui selama 100 tahun belakangan, bahwa semikonduktor memiliki karakteristik dapat mengubah panas menjadi listrik secara langsung,” jelas Mercouri Kanatzidis, seorang Professor Kimia di The Weinberg College of Arts and Sciences. “Untuk membuat proses ini menjadi suatu proses yang efisien, yang dibutuhkan hanyalah material yang tepat. Dan kami telah menemukan resep atau sistem untuk membuat material dengan karakter tersebut.”

Mercouri Kanatzidis, co-author dari studi ini bersama dengan tim risetnya mendispersikan nanokristal garam batu stronsium tellurida, SrTe ke dalam material timbal (II) tellurida, PbTe. Percobaan sebelumnya pada penyertaan material berskala nano ke dalam material bulk telah meningkatkan efisiensi konversi kalor menjadi energi listrik dari material timbal (II) tellurida. Tetapi penyertaan material nano ke dalamnya juga meningkatkan jumlah penyebaran elektron, sehingga secara keseluruhan konduktivitas material ini berkurang. Pada studi ini, tim riset dari Northwestern menawarkan suatu model penggunaan material nano pada timbal (II) tellurida untuk menekan penyebaran elektron dan meningkatkan persentase konversi kalor menjadi energi listrik dari material ini.

“Kami dapat menggunakan material ini dengan menghubungkannya dengan peralatan yang cukup murah dengan beberapa kabel listrik dan dapat langsung digunakan, misalnya untuk menyalakan bola lampu,” terang Vinayak Dravid, Professor Ilmu Material dan Teknik di Northwestern’s McCormick School of Engineering and Applied Science dan juga merupakan co-author dari publikasi ilmiah ini. “Perangkat ini dapat membuat bola lampu menjadi lebih efisien dengan memanfaatkan polusi kalor yang dihasilkan dan mengubahnya menjadi energi yang lebih berguna seperti energi listrik, dengan persentase konversinya sekitar 10 hingga 15 persen.

Industri otomotif, kimia, batu bata, kaca, maupun jenis industri lainnya yang banyak membuang panas dalam proses produksinya dapat membuat sistem produksinya lebih efisien dengan menggunakan terobosan ilmiah ini dan dapat menuai keuntungan lebih, kata Kanatzidis yang juga mengadakan perjanjian kerjasama dengan Argonne National Laboratory.

“Krisis energi dan lingkungan adalah dua alasan utama ditemukannya terobosan ilmiah ini, tetapi ini tentu hanyalah permulaan,” kata Dravid. “Tipe struktur material seperti ini dapat saja menimbulkan dampak lain bagi komunitas sains yang tidak kami duga sebelumnya, mungkin saja di bidang mekanik seperti untuk menguatkan dan meningkatkan kinerja sistem mesin. Saya berharap, bidang lainnya dapat mengaplikasikan terobosan ilmiah ini dan menggunakannya untuk kebaikan.”

Sumber:

Northwestern University. “Breakthrough in converting heat waste to electricity: Automotive, chemical, brick and glass industries could benefit from discovery.” ScienceDaily 18 January 2011. 19 January 2011 <http://www.sciencedaily.com­ /releases/2011/01/110118143228.htm>.

Sumber gambar: http://www.sciencedaily.com/images/2011/01/110118143228.jpg

Reaktor Hidrogen Portabel Untuk Sel Bahan Bakar

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 29-05-2011

Penggunaan baterai sekali pakai pada peralatan tentara yang cukup berat dan kurang ramah lingkungan menginspirasi para mahasiswa dari Stevens Institute of Technology untuk menciptakan suatu sel baterai yang dapat dipakai ulang dan efisien secara bobot. Para mahasiswa tersebut berhasil menciptakan suatu reaktor mikrosistem yang dapat mengonversi gas fosil seperti propana dan butana menjadi hidrogen yang dimanfaatkan untuk baterai sel bahan bakar. Baterai ini tidak hanya memiliki efisiensi yang tinggi tetapi juga dapat berulang kali menggunakan hidrogen tanpa penggantian baterai sehingga mengurangi limbah baterai sekali pakai.

Penelitian yang didanai oleh U.S. Army itu mengkreasikan suatu mikroreaktor yang dapat menghasilkan hidrogen melalui pembentukan plasma. Proses produksi hidrogen dewasa ini cukup sulit dan berisiko tinggi karena membutuhkan temperatur tinggi. Namun mikroreaktor ini dapat memproduksi hidrogen pada temperatur dan tekanan atmosfer rendah untuk mencegah terjadinya ledakan hidrogen pada suhu tinggi. Mikroreaktor ini dibuat dengan mesin mikrofabrikasi seperti halnya pada produksi televisi plasma.

Tim ini sebelumnya telah memproduksi hidrogen dari metanol menggunakan mikroreaktor. Metanol sebelumnya digasifikasi menggunakan gas nitrogen panas sebagai gas inert. Campuran ini kemudian dilewatkan melalui saluran mikro berukuran 25µm. Kemudian di dalam mikroreaktor, metanol bereaksi dengan plasma hingga terdekomposisi menjadi komponen-komponennya, yaitu metanal (formaldehida) dan gas hidrogen.  Setelah penemuan tersebut, tim ini kemudian sedikit memodifikasi mikroreaktor tersebut sehingga dapat menggunakan gas fosil seperti propana dan butana.

Purwarupa mikrorektor ini telah dipresentasikan di Senior Projects Expo 2011. Hasil kreasi mereka dapat digunakan untuk mengganti baterai yang saat ini digunakan oleh tentara Amerika saat ini yang masih kurang efisien dan tidak ramah lingkungan.

Sel Tenaga Surya Plastik untuk Peralatan Elektronik Genggam segera hadir

Ditulis oleh Amsal Sihombing pada 01-04-2009

Solarmer Energy Inc. tengah mengembangkan panel tenaga surya plastik untuk peralatan elektronik genggam menggunakan teknologi yang dikembangkan di Universitas Chicago.

Perusahaan ini tengah menyempurnakan prototype tingkat komersial akhir tahun ini ungkap Dina Lozofsky, wakil presiden dari pengembangan IP dan penerapan strategi di Solarmer. Prototype berupa sebuah panel berukuran 8 inchi persegi (50 sentimeter persegi), diharapkan untuk mencapai efisiense sebesar 8 % dan waktu penggunaan setidaknya tiga tahun.

“Material baru dengan efisiensi yang lebih tinggi adalah kunci yang sesungguhnya dalam industri kami. Sel tenaga surya plastik berada di belakang sel tenaga surya tradisional dalam hal efisiensi yang dapat dicapai saat ini,” ujar Lozofsky. “Efisiensi (untuk panel tenaga surya plastik – red) saat ini di kisaran 5 hingga 6 persen.” Penemuan ini, sebuah semi konduktor baru yang disebut PTB1, mengubah cahaya matahari menjadi tenaga listrik. Sang penemu Luping Yu, Profesor Kimia, dan Yongye Liang, seorang mahasiswa doktoral, keduanya di Universitas Chicago, dan 5 rekan penelitinya menggambarkan detail teknis dari teknologi ini dalam artikel online yang diterbitkan pada Desember 18, 2008, di Journal of the American Chemical Society.

“Yongye adalah seorang yang sangat berpengetahuna dan ahli. Sangat kreatif,” puji Yu. “Dia memegang andil yang besar untuk kemajuan proyek ini.” Lapisan aktif dari PTBI1 hanyalah setebal 100 nanometer, lebar dari sekitar 1000 atom. Usaha menghasilkan bahkan sejumlah kecil dari material ini memerlukan waktu yang lama dan berbagai langkah. “Anda perlu memastikan bahwa anda mendapatkan apa yang anda pikir anda dapatkan,” jelas Yu.

Pihak universitas mendaftarkan paten atas temuan ini kepada Solarmer September lalu. Patent ini melingkupi beberapa jenis polimer dalam tahap pengembangan di laboratorium Yu, kata Matthew Martin, proyek manager di UChicagoTech, kantor urusan teknologi dan hak atas kekayaan intelektual. Paten ini sedang menunggu pengesahan.

Kelebihan dari teknologi ini adalah kesederhanaanya. Beberapa laboratorium di Ameriak Serikat telah menemukan polimer lain dengan tingkat efisiensi seperti yang Yu capai, tapi polimer – polimer ini memerlukan proses lebih lanjut untuk dapat menjadi produk komersial.

“Menurut kami, system kami memiliki potensi,” ujar Yu. “Sistem terbaik yang pernah dilaporkan adalah 6.5 persen tapi itu bukanlah sebuah peralatan tunggal. Itulah adalah dua peralatan.” Dengan menggabungkan keahliah Solarmer dalam bidang peralatan elektronik dan material semi konduktor temuan Yu dan Liang, mereka mampu mendorong efisiensi dari material tersebut bahkan lebih tinggi.

Solarmer didirikan tahun 2006, berkantor di El Monte, California, untuk mengkomersialisasi teknologi yang dikembangkan di laboratorium Profesor Yang Yang dari Universitas California, Los Angeles. Perusahaan ini mengembangkan panel tenaga surya yang fleksibel dan tembus pandang yang menghasilkan energi murah dan bersih dari matahari. Yu mulai berkerja dengan Solarmer atas rekomendasi dari Profesor Yang, professor di bidang teknologi bahan. Sesialisi penelitian Yu melingkupi pengembangan polimer baru dan pembuatan rantai atom yang serupa untuk membuat plastik dan material lainnya.

Program penelitian Yu termasuk pendanaan dari the National Science Foundation and a Collaborative Research Seed Grant dari Universitas Chicago dan Laboratorium Nasional Argonne . Solarmer bergabung kedalam kerjasam pendanaan dengan pihak universitas untuk menyediakan dukungan bagi peneliti  postdoctoral di laboratorium Yu. Lozofsky berkata bahwa Solarmer mengharapkan penemuan polimer baru dari hasil kerjasama ini. Panel surya berbasis silikion mendominasi pasar saat ini. Pengamat industri melihat potensi dari panel surya yang murah dan fleksibel ungkap Martin. “Jika panel surya dapat dibuat efisien, panel – panel ini dapat digunak untuk berbagai hal selain dari panel surya tradisional di atap rumah,” ujarnya.

Sumber:

University of Chicago (2009, January 27). Plastic Solar Cells For Portable Electronic Devices Coming Soon. ScienceDaily. Retrieved February 2, 2009

FORMALIN.. ? iiihhh SEREMMM

by: Rani A.
Formalin Adalah larutan yang tidak berwarna dan baunya sangat menusuk.di dalam formalin terkandung sekitar 37 persenformaldehid dalam air, biasanya ditambah methanol hingga 15 persen sebagai pengawet. Formalindikenal sebagai bahan pembunuh hama ( desinfektan )dan banyak digunakan dalam industri.

Nama lain Formalin :

- Formol – Methylene aldehyde – Paroforin
– Morbicid-Oxomethane – Polyoxymethylene glycol
– Methanal- Formoform- Superlysoform
– Formic aldehyde- Formalith- Tetraoxymethylene
– oxyemethylene- methyylene

PenggunaanFormalin

1. Pembunuh kuman sehingga digunakan sebagai pembersih : lantai, gudang , pakaian dan kapal
2. Pembasmi lalat dan serangga lainnya
3. Bahan pembuat Sutra buatan, Zat pewarna, cermin kaca dan bahan peledak
4. Dalam dunia Fotografi biasanya digunakan untuk pengeras lapisan gelatin dan kertas
5. Bahan pembentuk pupuk berupa Urea
6. Bahan pembuatan produk parfum
7. Bahan pengawet produk kosmetik dan pengeras kuku
8. Pencegah korosi untuk sumur minyak
9. Bahan untuk isulasi busa
10. Bahan perekat untuk produk kayu lapis (playwood)
11. Dalam konsentrasi yang sangat kecil ( < 1 persen ) digunakan sebagai pengawet, Untuk berbagai barang konsumen, seperti pembersi rumah tangga, cairan pencuci piring, pelembut, perawat sepatu, Shampo mobil, lilin dan karpet
12. Methyl Oxide- karsan- Trioxane

Bahaya bila terpapar oleh Formalin

Bahaya utama

Formalin sangat berbahaya bila terhirup, mengenai kulit dan tertelan. Akibat yang ditimbulkan dapat berupa : Luka baker pada kulit, Iritasi pada saluran pernafasan, reaksi alergi dan bahaya kanker pada manusia.

Bahaya Jangka Pendek (akut)


1. Bila terhirup
* Iritasi pada hidung dan tenggorokan, gangguan pernafasan, rasa terbakar pada hidung dan tenggorokan serta batuk-batuk
* Kerusakan jaringan dan luka pada saluran pernafasan seperti radang paru, pembengkakan paru.
* Tanda-tanda lainnya meliputu bersin, radang tekak, radang tenggorokan, sakit dada yang berlebihan, lelah, jantung berdebar, sakit kepala, mual dan muntah.
* Pada konsentrasi yang sangat tinggi dapat menyebabkan kematian .


2. Bila terkena kulit
Apabila terkena kulit maka akan menimbulkan perubahan warna, yakni kulit menjadi merah, mengeras, mati rasa dan ada rasa terbakar


3. Bila terkena Mata
Apabila terkena mata dapat menimbulkan iritasi mata sehingga mata memerah, rasanya sakit, gatal-gatal, penglihatan kabur, dan mengeluarkan air mata. Bila merupakan bahan beronsentrasi tinggi maka formalin dapat menyebabkan pengeluaran air mata yang hebat dan terjadi kerusakan pada lensa mata


4. Bila tertelan
Apabila tertelan maka mulut,tenggorokan dan perut terasa terbakar, sakit menelan, mual, muntah, dan diare, kemungkinan terjadi pendarahan, sakit perut yang hebat, sakit kepala, hipotensi ( tekanan darah rendah ), kejang, tidak sadar hingga koma. Selain itu juga dapat terjadi kerusakan hati, jantung, otak, limpa, pancreas, system susunan saraf pusat dan ginjal.

Bahaya Jangka panjang ( kronis )

1. Bila terhirup

Apabila terhirup dalam jangka waktu lama maka akan menimbulkan sakit kepala, ganggua pernafasan, batuk-batuk, radang selaput lendir hidung, mual, mengantuk, luka pada ginjal dan sensitasi pada paru Efek neuropsikologis meliputi gangguan tidur, cepat marah, keseimbangan terganggu, kehilangan konsentrasi dan daya ingat berkurang. Gangguan head dan kemandulan pada perempuan Kanker pada hidung, rongga hidung, mulut, tenggorokan, paru dan otak


2. Bila terkena kulit

Apabila terkena kulit kulit terasa panas,mati rasa serta gatal-gatal serta memerah,kerusakan pada jari tangan, pengerasan kulit dan kepekaan pada kulit dan terjadi radang kulit yang menimbulkan gelembung .


3. Bila terkena Mata
Jika terkena mata bahaya yang menonjol terjadinya radang selaput mata


4. Bila tertelan
Jika tertelan akan menimbulkan iritasi pada saluran pernafasan ,muntah-muntah dan kepala pusing, rasa terbakar pada tenggorokan, penurunan suhu badan dan rasa gatal di dada.

Tindakan Pencegahan :

1. Terhirup
Untuk mencegah agar tidak terhirup gunakan alat pelindung untuk pernafasan seperti masker, kain atau alat pelindung lainnya yang dapat mencegah kemungkinan masuknya formalin kedalam hidung atau mulut Lengkapi alat ventilasi dengan penghisap udara ( exhaust fan )yang tahan ledakan


2. Terkena Mata
Gunakan pelindung mata / kaca mata,penahan yang tahan terhadap percikan Sediakan kran air untuk mencuci mata ditempat kerjayang berguna apabila terjadi keadaan darurat


3. Terkena Kulit
Gunakan pakaian pelindung bahan kimia yang cocok Gunakan sarung tangan yang tahan bahan kimia


4. Tertelan
Hindari makan,minum dan merokok selama berkerja, cuci tangan sebelum makan

Tindakan Pertolongan Pertama

1. Bila Terhirup

Jika aman memasuki daerah paparan,pindahkan penderita ketempat yang aman bila perlu gunakan masker berkatup atau peralatan sejenis unuk melakukan pernafasan buatan Segera hubungi Dokter.


2. Bila terkena Mata

Bilas mata dengan air mengalir yang cukup banyak sambil mata dikedip-kedipkan pastikan tidak ada lagi sisa formalin di mata Aliri mata dengan larutan dengan larutan garam dapur 0,9 persen ( seujung sendok the garam dapur dilarutkan dalam segelas air ) secara terus menerus sampai penderita siap dibawa ke Rumah Sakit Segera bawa ke Dokter.


3. Bila terkena Kulit

Lepaskan pakaian, perhiasan dan sepatu yang terkena Formalin,Cuci kulit selama 15- 20 menit dengan sabun atau deterjen lunak dan cair yang banyak dan dipastikan dan dipastikat sudah tidak ada lagi bahan yang tersisa dikulit ,pada bagian yang terbakar ,lindungi luka dengan pakian yang kering ,steril dan longgar,bila perlu segera hubungi dokter.


4. Bila tertelan

Bila diperlukan segera hubungi dokter atau dibawa ke rumah sakit.

Cara penyimpanan Formalin :

- Jangan di simpan di lingkungan bertemperatur di bawah150C.
– Tempat penyimpanan harus terbuat dari baja tahan karat,alumunium murni,polietilen atau polyester yang dilapisi fiberglass.
– Tempat penyimpanan tidak boleh terbuat dari baja besi,tembaga,nikel atau campuran seng dengan permukaan yang tidak dilindungi/dilapisi.
- Jangan menggunakan bahan alumunium bila temperatur lingkungan berada di atas 60 derajat celcius

Mengapa tubuh kita membutuhkan unsur logam?

Kata Kunci: besi, logam, tubuh
Ditulis oleh Wahyudi pada 16-01-2011

Saya mendengar bahwa tubuh kita membutuhkan sedikit unsur logam. Akan tetapi, tubuh kita terutama terdiri dari senyawa organik. Mengapa tubuh kita membutuhkan unsur logam?Bagaimana unsur logam bekerja dalam tubuh kita?

Jawaban:
Dr. Eiichiro Ochiai, seseorang yang sedang mempelajari kimia bioanorganik, bersedia menjawab pertanyaan di atas. Secara singkat, ia berbicara tentang istilah umum kebutuhan unsur logam dalam organisme dan menggambarkan kegunaan biologis unsur logam dengan salah satu unsur logam yang paling banyak digunakan, besi (Fe). Jadi cerita berikut ini diberi judul “Sebuah Kisah Tentang Besi” (© Eiichiro Ochiai).
Sebagai makhluk hidup, kita terdiri dari, secara kimiawi, kebanykan senyawa organik seperti protein, asam nukleat, karbohidrat, vitamin dan sejenisnya. Senyawa organik terdiri dari atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen (N). Sejumlah senyawa organik juga bisa mengandung sulfur (S) atau fosfor (P). Itu saja; tidak ada yang lain. Dapatkah kita hidup dengan baik hanya dengan senyawa organik? Kebanyakan orang-orang tahu bahwa jawabannya adalah tidak. Tulang dan gigi kita terbuat dari senyawa kalsium (Ca), yang tergolong “zat anorganik”. Darah mengandung besi (Fe), sebuah unsur anorganik. Semua orang tahu bahwa kita membutuhkan garam (natrium khlorida, NaCl) meski mereka tidak tahu mengapa. Bahkan, sekitar 30 unsur diketahui sangat dibutuhkan untuk menjalankan fungsi makhluk hidup yang layak. Seperti yang telah Anda ketahui, Hanya ada 100 unsur saja yang ada di alam ini, dan satu pertiga dari unsur tersebut sangat penting bagi makhluk hidup. Unsur yang penting di antaranya adalah (selain dari yang sudah disebutkan): magnesium (Mg), silikon (Si), kalium (K), mangan (Mn), kobal (Co), tembaga (Cu), seng (Zn), molibdenum (Mo), iod (I), selenium (Se), nikel (Ni), dan boron (B). Sebuah bidang penelitian baru kini sedang dikembangkan, yang mempelajari peranan unsur-unsur yang berbeda ini dan peranan senyawanya dalam sistem biologis; ilmu ini disebut “kimia bioanorganik”. Terlalu panjang lebar bila hal ini dibahas dalam forum kali ini; sebab itu, saya memilihkan unsur tertentu dan menggambarkan bidang ilmu yang disebut kimia bioanorganik. Bagian pertama “Pembentukan unsur Besi” bukanlah topik yang pas dari kimia bioanorganik, tapi ditambahkan di sini untuk memberitahu Anda tentang peranan besi yang sangat penting.

Saya yakin setiap orang tidak asing dengan logam besi. Mobil dan mesin sebagian besar terbuat dari besi. Besi adalah salah satu unsur yang tersedia sangat melimpah di alam dan logam yang paling menarik, sebagai satu dari unsur krusial untuk makhluk hidup. Berikut adalah kisah mengenai besi.

from : chem-is-try.org

  • Meta

  • lagu

    Welcome to My Life – Simple Plan Song Lyrics
  • Follow

    Get every new post delivered to your Inbox.