Kimia merupakan ilmu IPA yang mempelajari alam semesta dari segi materi. Kimia adalah ilmu yang mempelajari susunan, struktur, sifat, komposisi, perubahan materi dan energi yang menyertainya. Ilmu kimia sering disebut sebagai pusat pengetahuan (the central of science), karena pengetahuan dasar tentang kimia dapat membantu kita memahami ilmu pengetahuan lainnya seperti geologi, biologi, kedokteran, fisika, kesehatan, farmasi dan sebagainya. Misalnya dalam biologi, dengan ilmu kimia kita dapat memahami metabolisme sel dalam organisme. Pada bidang farmasi, ilmu kimia juga membantu memahami cara kerja senyawa obat dan interaksinya dalam tubuh kita. Penentuan komposisi material dalam batuan dan mineral juga memerlukan pemahaman ilmu kimia.
Ilmu kimia memiliki beberapa cabang sebagai berikut.
1. Kimia Anorganik: mempelajari struktur, sifat, reaksi pada senyawa anorganik, seperti mineral, garam, dan sebagainya
2. Kimia Organik: mempelajari struktur, sifat, reaksi pada senyawa organik, misalnya senyawa bahan alam yang berasal dari tumbuhan dan hewan, dan sebagainya.
3. Kimia Fisik: mempelajari perubahan energi dan sifat fisika pada proses kimia serta perubahan fisika pada senyawa kimia.
4. Biokimia: mempelajari sifat, proses dan aktivitas kimia dalam sel hidup.
5. Kimia Analitik: mempelajari metode analisis suatu zat seperti komposisi dan strukturnya secara kualitatif dan kuantitatif pada senyawa anorganik dan organik.
Kimia seringkali dianggap sulit oleh kebanyakan siswa yang baru mempelajarinya karena banyaknya istilah asing dan konsep baru dibandingkan mata pelajaran IPA lainnya (saya dulu juga begitu wkwk :D). Namun, sebenarnya kita pernah mendengar istilah seperti ‘elektron’, ‘reaksi kimia’, ‘ekuilibrium’ dan sebagainya yang merupakan beberapa istilah yang ada dalam ilmu kimia.
Para ilmuwan kimia mengamati dunia makroskopik – segala sesuatu yang dapat dilihat, disentuh, dan diukur secara langsung – dan memvisualisasikan partikel dan peristiwa dunia mikroskopik yang tidak dapat kita alami tanpa teknologi modern dan imajinasi kita sendiri. Ya, imajinasi (tentunya bukan imajinasi tanpa dasar ya). Konsep awal atom berupa partikel terkecil yang tidak dapat dipecah kembali, berawal dari gagasan John Dalton – ahli kimia Inggris di masa itu. Seiring berjalannya waktu dan perkembangan teknologi, konsep-konsep kimia modern perlahan mulai berkembang dan terus diperbarui hingga saat ini.
Yang perlu diingat, data penelitian seringkali didapat dari observasi fenomena skala besar, tetapi penjelasan mengenai fenomena tersebut didasarkan pada dunia mikroskopik atom dan molekul. Misalnya pada perkaratan besi, seorang ilmuwan kimia akan berpikir tentang karakter dasar masing-masing atom besi dan bagaimana mereka berinteraksi dengan atom dan molekul lain untuk menghasilkan perubahan tersebut.
2. Kimia Organik: mempelajari struktur, sifat, reaksi pada senyawa organik, misalnya senyawa bahan alam yang berasal dari tumbuhan dan hewan, dan sebagainya.
3. Kimia Fisik: mempelajari perubahan energi dan sifat fisika pada proses kimia serta perubahan fisika pada senyawa kimia.
4. Biokimia: mempelajari sifat, proses dan aktivitas kimia dalam sel hidup.
5. Kimia Analitik: mempelajari metode analisis suatu zat seperti komposisi dan strukturnya secara kualitatif dan kuantitatif pada senyawa anorganik dan organik.
Kimia seringkali dianggap sulit oleh kebanyakan siswa yang baru mempelajarinya karena banyaknya istilah asing dan konsep baru dibandingkan mata pelajaran IPA lainnya (saya dulu juga begitu wkwk :D). Namun, sebenarnya kita pernah mendengar istilah seperti ‘elektron’, ‘reaksi kimia’, ‘ekuilibrium’ dan sebagainya yang merupakan beberapa istilah yang ada dalam ilmu kimia.
Para ilmuwan kimia mengamati dunia makroskopik – segala sesuatu yang dapat dilihat, disentuh, dan diukur secara langsung – dan memvisualisasikan partikel dan peristiwa dunia mikroskopik yang tidak dapat kita alami tanpa teknologi modern dan imajinasi kita sendiri. Ya, imajinasi (tentunya bukan imajinasi tanpa dasar ya). Konsep awal atom berupa partikel terkecil yang tidak dapat dipecah kembali, berawal dari gagasan John Dalton – ahli kimia Inggris di masa itu. Seiring berjalannya waktu dan perkembangan teknologi, konsep-konsep kimia modern perlahan mulai berkembang dan terus diperbarui hingga saat ini.
Yang perlu diingat, data penelitian seringkali didapat dari observasi fenomena skala besar, tetapi penjelasan mengenai fenomena tersebut didasarkan pada dunia mikroskopik atom dan molekul. Misalnya pada perkaratan besi, seorang ilmuwan kimia akan berpikir tentang karakter dasar masing-masing atom besi dan bagaimana mereka berinteraksi dengan atom dan molekul lain untuk menghasilkan perubahan tersebut.
Kimia Dalam Kehidupan Sehari-hari
Memasak juga melibatkan proses kimia. Lewat pengalaman di dapur, kita tahu bahwa minyak dan air tidak dapat bercampur satu sama lain, air yang dipanaskan terus-menerus akan menguap dan habis. Ragi digunakan untuk memfermentasikan adonan roti dan baking soda digunakan agar roti dapat mengembang. Bandeng presto dimasukkan ke dalam panci bertekanan (pressure cooker) agar daging dan tulangnya lunak. Daging direndam dalam sari nanas agar empuk. Air jeruk nipis seringkali ditambahkan pada ikan dan seafood lainnya agar tak berbau amis. Pada dasarnya, saat itu kita telah menerapkan prinsip-prinsip fisika dan kimia. Sabun juga menggunakan prinsip kimia. Kotoran dan minyak ‘ditarik’ oleh molekul sabun agar dapat larut air dan lepas dari tubuh kita. Prinsip yang mirip juga digunakan oleh detergen. Pada makanan dan minuman kemasan, ditambahkan zat aditif (tambahan) misal pengawet, pewarna, perasa, agar lebih menarik dan tahan lama.
Ilmu Kimia dalam IPTEK
Sebagai pusat sains, ilmu kimia banyak berperan dalam membantu pengembangan ilmu lainnya seperti geologi, pertanian, kesehatan, industri, pangan, forensik, dan lainnya. Pada geologi, sifat-sifat kimia dari berbagai material bumi dan teknik analisisnya telah memudahkan geolog mempelajari kandungan material bumi baik logam, mineral maupun minyak bumi. Di bidang pertanian, analis kimia dapat menganalisis kandungan tanah yang terkait dengan kesuburan tanah, sehingga para petani dapat menentukankan tumbuhan yang tepat untuk ditanam. Kekurangan zat-zat yang dibutuhkan tanaman dapat dicukupi dengan pupuk buatan, serta serangan hama dan penyakit dapat tertangani. Manfaat pupuk untuk tumbuhan adalah untuk merangsang pertumbuhan akar, batang dan daun sehingga diperoleh mutu dan jumlah hasil panen yang baik. Penggunaan pestisida dapat memusnahkan hama dan meningkatkan produksi tumbuhan dengan cepat, namun dapat membahayakan bagi kesehatan manusia. Pada bidang kesehatan, para ahli membutuhkan ilmu kimia untuk mendiagnosa berbagai penyakit dalam tubuh. Interaksi kimia dalam tubuh manusia pada sistem pencernaan, pernafasan, sirkulasi, ekskresi, gerak, reproduksi, hormon dan sistem saraf, juga telah mengantarkan penemuan dalam bidang farmasi khususnya penemuan obat-obatan. Hal ini tentu saja membantu kemajuan ilmu kedokteran pula. Pada bidang pangan, analis kimia menganalisis komposisi pada makanan sekaligus memeriksa kalau ada komponen berbahaya misal timbal atau merkuri. Mikroorganisme juga digunakan pada proses pengolahan makanan, contoh pembuatan kecap, tempe, dan yoghurt. Penerapan ilmu kimia di bidang industri juga beragam. Mesin-mesin di industri membutuhkan logam dengan sifat tertentu yang sesuai dengan kondisi dan bahan-bahan yang digunakan. Semen, kayu, cat, baja, kain sintetis, tinta, dsb dihasilkan melalui riset yang berdasarkan ilmu kimia. Tes DNA yang sering digunakan ahli forensik untuk identifikasi jenazah juga menggunakan prinsip ilmu kimia. Para penyidik juga sering menggunakan ilmu kimia dalam tugasnya, misal identifikasi sidik jari, tes NAPZA, dan sebagainya. Biogas yang dikembangkan sebagai sumber energi alternatif juga didasarkan pada konsep-konsep kimia. Alat pengendap Cottrel yang digunakan untuk mengurangi pencemaran udara (terdapat pada cerobong asap pabrik) juga menggunakan prinsip-prinsip ilmu kimia.
Bahan Kimia dalam Kehidupan
Bahan Pembersih
Sabun pada dasarnya adalah garam asam lemak yang berasal dari minyak/lemak dengan natrium atau kalium yang terbentuk melalui reaksi saponifikasi. Detergen memiliki daya cuci yang lebih kuat daripada sabun karena surfaktan (biasanya alkyl benzene sulfonate) dicampur dengan bahan yang berguna untuk mengurangi kesadahan air seperti natrium tri polifosfat, EDTA dan lainnya. Pasta gigi merupakan pembersih gigi yang terdiri dari bahan abrasif untuk menghilangkan plak (misal CaCO3), fluoride, dan bahan tambahan lainnya seperti gliserin, pengawet, pewarna, perasa, antibakteri dan sebagainya. Sampo secara umum merupakan campuran surfaktan (sodium lauryl sulfate atau sodium laureth sulfate) dengan ko-surfaktan seperti cocamidopropyl betaine dalam air, NaCl sebagai pengatur viskositas, pengawet (misal quaternium-15) dan pewangi. Biasanya dicampurkan dengan bahan lain seperti bahan pelembab (misal polyquaternium-10), anti ketombe (ketoconazole, zinc pyrithione) dan lain-lain.
Bahan Pemutih
Pemutih yang biasa digunakan untuk menghilangkan noda dan kotoran bandel pada pakaian umumnya mengandung bahan aktif natrium hipoklorit (NaClO) sekitar 5%. Namun ada pula yang menggunakan hidrogen peroksida sebagai bahan aktif.
Pemutih yang biasa digunakan untuk menghilangkan noda dan kotoran bandel pada pakaian umumnya mengandung bahan aktif natrium hipoklorit (NaClO) sekitar 5%. Namun ada pula yang menggunakan hidrogen peroksida sebagai bahan aktif.
Pupuk
Ada beberapa macam pupuk buatan yang biasa dijual di pasaran seperti pupuk ZA (ammonium sulfat) pupuk NPK (nitrogen, fosfor dan kalium). Walau demikian, penggunaan pupuk buatan yang berlebih juga mengakibatkan pencemaran tanah.
Ada beberapa macam pupuk buatan yang biasa dijual di pasaran seperti pupuk ZA (ammonium sulfat) pupuk NPK (nitrogen, fosfor dan kalium). Walau demikian, penggunaan pupuk buatan yang berlebih juga mengakibatkan pencemaran tanah.
Zat Aditif
Zat aditif, atau zat tambahan antara lain yaitu pengawet, pewarna, pemanis dan penyedap. Pewarna sering ditambahkan dalam berbagai produk pangan. Pewarna pada bahan pangan ada yang terbuat dari bahan alami seperti daun pandan, daun suji, bit, kunyit, tomat, angkak dan sebagainya. Namun ada pula jenis pewarna sintetis seperti tartrazine, karmoisin, biru berlian FCF dan lainnya. Pewarna sintetis harus dibatasi penggunaannya karena jika berlebihan dapat menimbulkan gangguan kesehatan.
Pemanis ada yang berupa pemanis alami dan sintetis/buatan. Pemanis alami misal gula tebu, madu, agave nectar, gula merah, sirup jagung, sirup mapel, gula bit, stevia. Pemanis buatan misalnya sakarin, aspartam, acesulfame-K, xylitol, sukralosa, siklamat, sorbitol, manitol, dan sebagainya. Pemanis buatan umumnya rendah kalori (bahkan ada yang 0 kalori) tetapi tidak boleh digunakan terlalu banyak. Negara tertentu seperti Amerika Serikat dan Kanada melarang penggunaan siklamat. Pemanis alami yang juga memiliki 0 kalori adalah stevia, dengan kadar kemanisan 200-300 kali lebih manis disbanding gula.
Penyedap ada yang berupa penyedap alami seperti gula, garam, kaldu, rempah-rempah, pala, cabai, merica dan sebagainya. Penyedap buatan misalnya monosodium glutamate (MSG) yang lebih dikenal dengan sebutan vetsin atau micin. MSG memberikan rasa ‘umami’ pada makanan. Ada pula orang-orang tertentu yang alergi dengan MSG, sehingga penggunaan MSG perlu dibatasi atau jika bersedia, dihindari sama sekali. Rasa ‘umami’ bisa digantikan dengan penggunaan garam dan gula dengan perbandingan 1:1 atau 1:2 (kenapa jadi ada tips masak di sini, abaikan :p). Walau demikian, glutamate alami juga terdapat bahan lainnya seperti kecap dsb.
Pengawet ditambahkan pada makanan dan minuman agar tidak cepat basi serta rasa dan kesegarannya dapat bertahan lama. Contoh pengawet alami adalah gula dan garam. Pengawet sintetis misalnya natrium benzoate.
Zat aditif, atau zat tambahan antara lain yaitu pengawet, pewarna, pemanis dan penyedap. Pewarna sering ditambahkan dalam berbagai produk pangan. Pewarna pada bahan pangan ada yang terbuat dari bahan alami seperti daun pandan, daun suji, bit, kunyit, tomat, angkak dan sebagainya. Namun ada pula jenis pewarna sintetis seperti tartrazine, karmoisin, biru berlian FCF dan lainnya. Pewarna sintetis harus dibatasi penggunaannya karena jika berlebihan dapat menimbulkan gangguan kesehatan.
Pemanis ada yang berupa pemanis alami dan sintetis/buatan. Pemanis alami misal gula tebu, madu, agave nectar, gula merah, sirup jagung, sirup mapel, gula bit, stevia. Pemanis buatan misalnya sakarin, aspartam, acesulfame-K, xylitol, sukralosa, siklamat, sorbitol, manitol, dan sebagainya. Pemanis buatan umumnya rendah kalori (bahkan ada yang 0 kalori) tetapi tidak boleh digunakan terlalu banyak. Negara tertentu seperti Amerika Serikat dan Kanada melarang penggunaan siklamat. Pemanis alami yang juga memiliki 0 kalori adalah stevia, dengan kadar kemanisan 200-300 kali lebih manis disbanding gula.
Penyedap ada yang berupa penyedap alami seperti gula, garam, kaldu, rempah-rempah, pala, cabai, merica dan sebagainya. Penyedap buatan misalnya monosodium glutamate (MSG) yang lebih dikenal dengan sebutan vetsin atau micin. MSG memberikan rasa ‘umami’ pada makanan. Ada pula orang-orang tertentu yang alergi dengan MSG, sehingga penggunaan MSG perlu dibatasi atau jika bersedia, dihindari sama sekali. Rasa ‘umami’ bisa digantikan dengan penggunaan garam dan gula dengan perbandingan 1:1 atau 1:2 (kenapa jadi ada tips masak di sini, abaikan :p). Walau demikian, glutamate alami juga terdapat bahan lainnya seperti kecap dsb.
Pengawet ditambahkan pada makanan dan minuman agar tidak cepat basi serta rasa dan kesegarannya dapat bertahan lama. Contoh pengawet alami adalah gula dan garam. Pengawet sintetis misalnya natrium benzoate.
Zat Adiktif
Zat adiktif adalah zat-zat yang penggunaannya dapat menimbulkan ketergantungan. Misalnya kokain, sabu-sabu (bukan shabu-shabu, ini nama makanan :D), ekstasi. Umumnya yang digolongkan ke dalam zat adiktif adalah narkotika dan obat-obatan terlarang.
Zat adiktif adalah zat-zat yang penggunaannya dapat menimbulkan ketergantungan. Misalnya kokain, sabu-sabu (bukan shabu-shabu, ini nama makanan :D), ekstasi. Umumnya yang digolongkan ke dalam zat adiktif adalah narkotika dan obat-obatan terlarang.
Dampak Negatif Bahan Kimia
Penggunaan bahan kimia dapat memiliki dampak negatif, antara lain:
1. Iritasi pada kulit akibat kesalahan penggunaan sabun/detergen
2. Beberapa bahan kimia dapat menjadi pemicu kanker dan alergi, serta zat adiktif dapat menimbulkan kecanduan
3. Limbah plastik dan styrofoam tidak dapat terurai oleh mikroorganisme sehingga terjadi pencemaran lingkungan
4. Limbah industri yang tidak dikelola dengan baik akan menyebabkan lingkungan jadi tercemar.
5. Air yang tercemar limbah dapat menyebabkan keracunan, penyakit dan iritasi pada penduduk yang mengonsumsinya
6. Limbah cair cucian dapat menyebabkan eutrofikasi, perairan jadi subur. Alga akan melimpah, tapi perairan kekurangan oksigen
Sekian tulisan dari saya, semoga bermanfaat, sampai jumpa di postingan berikutnya :D
1. Iritasi pada kulit akibat kesalahan penggunaan sabun/detergen
2. Beberapa bahan kimia dapat menjadi pemicu kanker dan alergi, serta zat adiktif dapat menimbulkan kecanduan
3. Limbah plastik dan styrofoam tidak dapat terurai oleh mikroorganisme sehingga terjadi pencemaran lingkungan
4. Limbah industri yang tidak dikelola dengan baik akan menyebabkan lingkungan jadi tercemar.
5. Air yang tercemar limbah dapat menyebabkan keracunan, penyakit dan iritasi pada penduduk yang mengonsumsinya
6. Limbah cair cucian dapat menyebabkan eutrofikasi, perairan jadi subur. Alga akan melimpah, tapi perairan kekurangan oksigen
Sekian tulisan dari saya, semoga bermanfaat, sampai jumpa di postingan berikutnya :D
Sumber:
BSNP. 2006. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kimia untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Chang, Raymond. 2010. Chemistry, 10th edition. New York: The McGraw-Hills Companies, Inc.
Harnanto, Ari; Ruminten. 2009. Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X BSE. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Setyawati, Arifatun Anifah. 2009. Kimia: Mengkaji Fenomena Alam untuk Kelas X SMA/MA BSE. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
BSNP. 2006. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Mata Pelajaran Kimia untuk SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Chang, Raymond. 2010. Chemistry, 10th edition. New York: The McGraw-Hills Companies, Inc.
Harnanto, Ari; Ruminten. 2009. Kimia 1 untuk SMA/MA Kelas X BSE. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Setyawati, Arifatun Anifah. 2009. Kimia: Mengkaji Fenomena Alam untuk Kelas X SMA/MA BSE. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Comments
Post a Comment