Metode Ilmiah
Semua jenis ilmu termasuk ilmu sosial memiliki metode ilmiah, yaitu pendekatan sistematis untuk penelitian. Contohnya, seorang psikolog ingin mengetahui bagaimana suasana berisik mempengaruhi kemampuan orang mempelajari kimia dan ahli kimia tertarik untuk mengukur panas yang dilepaskan ketika gas hidrogen terbakar di udara. Langkah pertama yaitu mendefinisikan rumusan masalah, kemudian melakukan eksperimen, observasi dan pengumpulan data tentang sistem, yaitu bagian fenomena alam semesta yang diteliti. Pada contoh sebelumnya, sistem adalah sekelompok orang yanag akan diteliti dan campuran hidrogen dan udara.
Data yang diperoleh dapat berupa data kualitatif dan kuantitatif. Data kualitatif adalah data yang diperoleh lewat observasi sedangkan data kuantitatif adalah data yang diperoleh dari hasil berbagai pengukuran pada sistem. Ahli kimia secara umum menggunakan simbol dan persamaan terstandar dalam mencatat hasil pengukuran dan observasi mereka. Hal tersebut dilakukan agar data kita dapat dipahami dengan mudah oleh ahli kimia lain. Bentuk representasi ini tidak hanya menyederhanakan proses pencatatan data tetapi juga sebagai aturan umum untuk berkomunikasi dengan sesama ahli kimia.
Ketika eksperimen telah selesai dan data telah dicatat, langkah berikutnya dalam metode ilmiah adalah interpretasi yang berarti ilmuwan berusaha menjelaskan fenomena hasil observasi. Berdasarkan data yang telah dikumpulkan, peneliti merumuskan hipotesis, penjelasan sementara mengenai hasil suatu pengamatan. Berbagai eksperimen lebih lanjut dilakukan untuk menguji validitas hipotesis tersebut.
Setelah sejumlah besar data dikumpulkan dan jika data tersebut konsisten, seringkali para ilmuwan meringkas informasi tersebut menjadi hukum ilmiah. Dalam ilmu pengetahuan, hukum ilmiah adalah pernyataan ringkas atau persamaan matematis dari fenomena yang selalu konsisten dalam kondisi sama. Misal hukum II Newton bahwa gaya berbanding lurus dengan massa dan percepatan (F = ma). Artinya, kenaikan massa atau percepatan akan selalu menaikkan gaya secara proporsional, dan begitu pula sebaliknya.
Hipotesis yang tetap valid setelah diuji dengan berbagai metode eksperimen dapat dinyatakan sebagai teori. Teori adalah kumpulan prinsip yang menjelaskan sekumpulan fakta dan atau sekumpulan hukum ilmiah yang berdasarkan fakta-fakta tersebut. Walau demikian, teori juga tetap diuji. Jika suatu teori terbantahkan oleh eksperimen, maka teori tersebut harus ditolak atau dimodifikasi agar tetap konsisten dengan hasil eksperimen. Pembuktian atau pembantahan suatu teori dapat memakan waktu bertahun-tahun, bahkan abad, khususnya jika teknologi yang diperlukan belum tersedia, contohnya saja teori atom. Butuh lebih dari 2000 tahun untuk menyusun prinsip-prinsip dasar kimia yang dicetuskan oleh Democritus, seorang filsuf Yunani kuno. Contoh yang lebih kontemporer adalah teori asal-usul alam semesta, teori Big Bang.
Perkembangan ilmu pengetahuan jarang sekali terjadi secara kaku dan selangkah demi selangkah. Kadang hukum ilmiah mendahului sebuah teori, atau malah lewat jalur lainnya. Dua orang ilmuwan mungkin mengerjakan sebuah proyek dengan tujuan yang sama tetapi melakukan pendekatan yang berbeda pula. Walau demikian, ilmuwan tetaplah manusia biasa. Metode kerja dan berpikir mereka sangat dipengaruhi oleh latar belakang, pelatihan yang diikuti dan kepribadian masing-masing.
Perkembangan ilmu pengetahuan tidaklah teratur, bahkan adakalanya tidak logis. Penemuan-penemuan besar biasanya merupakan hasil kontribusi dan pengalaman kumulatif banyak orang, walau penemuan formulasi sebuah teori dan atau hukum ilmiah biasanya dinisbatkan pada satu orang. Keberuntungan kadang berperan dalam penemuan ilmiah tetapi ada kata mutiara dari Louis Pasteur bahwa ‘chance favors the prepared mind’. Bila diterjemahkan secara harfiah, artinya ‘kesempatan lebih menyukai pikiran yang siap’. Seseorang yang tanggap dan terlatih lebih mudah mengenali adanya penemuan tak disengaja dan memanfaatkannya sebaik mungkin. Seringkali publik hanya mengetahui kisah spektakuler tentang penemuan tersebut. Padahal, ada ratusan kasus di mana ilmuwan menghabiskan waktu bertahun-tahun pada proyek yang berakhir pada jalan buntu, dan pencapaian positif tercapai setelah melalui berbagai kesalahan dan waktu yang lama. Walau demikian, tidak ada sebutan ‘penelitian gagal’. Karena penelitian yang buntu sekalipun juga berkontribusi pada pertumbuhan ilmu pengetahuan alam semesta ini. Dan semua dilakukan dengan penuh cinta, serius nih :D
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan metode ilmiah merupakan urutan langkah-langkah ilmiah penyusunan suatu teori. Dalam metode ilmiah, pembuktian kebenaran suatu teori dilakukan melalui pengamatan dan eksperimen. Jika teori tersebut tidak sesuai dengan hasil eksperimen, maka harus dilakukan eksperimen ulang dan teori baru harus dimodifikasi, dibatasi, atau bahkan ditolak.
Bagan Umum Proses Riset
Sistematika Laporan Kegiatan Ilmiah
Hasil kegiatan ilmiah dilaporkan dalam bentuk laporan ilmiah. Tidak semua laporan ilmiah memiliki sistematika yang sama persis, tergantung pada disiplin ilmu masing-masing (demikian pula dengan format skripsi wahai anak muda :v). Namun pada dasarnya, komponen yang dimasukkan ke dalam laporan ilmiah adalah sebagai berikut.
1. Pendahuluan
2. Kajian teori
3. Eksperimen
4. Pembahasan
5. Kesimpulan dan saran
6. Daftar pustaka
Karakteristik metode ilmiah dapat dibedakan sebagai berikut:
1. Kritis dan analitis, menunjukkan adanya proses yang tepat untuk mengidentifikasi masalah dan menemukan metode untuk pemecahan masalah. Salah satu syarat eksperimen dinyatakan valid adalah jika ia bersifat reproducible (menghasilkan hasil yang sama saat eksperimen dilakukan ulang).
2. Logis, yaitu dapat memberikan argumentasi ilmiah. Kesimpulan dibuat secara rasional berdasarkan bukti yang ada.
3. Objektif, dapat dicontoh ilmuwan lain dalam studi dan kondisi yang sama.
4. Empiris, metode didasarkan fakta di lapangan.
5. Konseptual, proses penelitian dijalankan berdasarkan pengembangan konsep dan teori, sehingga hasil dapat dipertanggungjawabkan.
Sikap ilmiah antara lain sebagai berikut.
1. Ingin tahu (alias kepo positif :D)
2. Objektif
3. Kreatif
4. Berpikir kritis
5. Berpikiran terbuka dan kemauan kerjasama
6. Tekun, teliti, ulet
7. Tanggung jawab
8. Peduli lingkungan
9. Dapat membedakan fakta dan opini
10. Berpendapat secara ilmiah
Keamanan dan Keselamatan Kerja Laboratorium
Kimia merupakan salah satu ilmu pengetahuan yang dilandasi dengan berbagai eksperimen. Dengan demikian, keamanan dan keselamatan kerja saat di laboratorium merupakan hal yang penting. Berikut ini yang harus diperhatikan sebelum memasuki laboratorium.
Tata Tertib Laboratorium
Tata tertib bertujuan menjaga kelancaran dan keselamatan kerja di laboratorium. Contoh tata tertib laboratorium adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui lokasi dan cara pemakaian peralatan keselamatan di laboratorium seperti alat pemadam kebakaran dan lain-lain.
2. Memakai jas lab dan kacamata pelindung untuk semua kegiatan di laboratorium (aturan yang banyak dilanggar di lapangan :V).
3. Menggunakan sepatu tertutup. Bukan sepatu terbuka, sandal, apalagi sepatu hak tinggi (aturan terbanyak kedua yang dilanggar :V).
4. Jangan memakai lensa kontak selama bekerja di laboratorium.
5. Rambut harus diikat (khususnya rambut panjang) dan dimasukkan ke dalam jas lab.
6. Dilarang membawa makanan dan minuman di dalam laboratorium dan mencicipi bahan kimia dalam laboratorium.
7. Gunakan alat dan bahan sesuai petunjuk praktikum.
8. Jika ragu-ragu akan suatu hal bertanyalah pada guru atau laboran.
9. Periksalah label yang terdapat pada bahan kimia sebanyak dua kali. Pastikan mengambil bahan kimia yang benar.
10. Jangan melakukan percobaan sebelum mengetahui cara pemakaian alat kimia dan segala informasi mengenai bahaya bahan kimia tersebut.
11. Jika diminta untuk mencium bau bahan kimia, kibas-kibaskan tangan pada uap bahan menuju hidung. Jangan mencium langsung dari mulut wadah.
12. Jika diminta mengamati reaksi yang terjadi dalam tabung, lihatlah dari samping bukan dari mulut tabung reaksi. Jangan mengarahkan mulut tabung reaksi ke arahmu dan temanmu.
13. Jika diminta mengambil beberapa bahan kimia dari botol aslinya ke tabung reaksi atau gelas kimia, jangan mengembalikan sisa bahan kimia tersebut ke wadah aslinya.
14. Buang bahan kimia sesuai petunjuk dari guru atau laboran.
15. Selesai menggunakan alat-alat, segera kembalikan ke tempat semula. Alat-alat yang terbuat dari kaca harus dibersihkan/dicuci dan dikeringkan lebih dahulu sebelum dikembalikan.
16. Hindari bersenda gurau dan mengobrol hal-hal tak perlu selama dalam laboratorium.
17. Jika terjadi kerusakan atau kecelakaan laboratorium segera laporkan pada guru atau laboran.
Peralatan Umum Laboratorium dan Fungsinya.
1. Gelas kimia (beaker glass): wadah mengambil cairan yang tidak memerlukan ketelitian volume yang tinggi, memanaskan cairan, mereaksikan bahan.
2. Tabung reaksi: tempat mereaksikan sampel secara kualitatif dalam jumlah sedikit.
3. Labu Erlenmeyer: wadah untuk membawa dan mereaksikan sampel cair, menampung cairan titrasi dan filtrat hasil penyaringan/destilasi.
4. Gelas ukur: wadah mengambil cairan yang memerlukan ketelitian volume yang tinggi.
5. Pipet tetes: mengambil cairan dan meletakkan ke suatu wadah tetes demi tetes.
6. Pipet ukur: mengambil cairan dengan volume tertentu dan meneteskan ke dalam wadah.
7. Pipet volumetrik: mengambil cairan dengan suatu ukuran volume tertentu dengan ketelitian lebih tinggi daripada pipet ukur dan meneteskan ke dalam wadah.
8. Kaca arloji: wadah bahan kimia padatan/bubuk dalam jumlah kecil dan sebagai wadah ketika menimbang zat padat.
9. Buret: meneteskan sejumlah reagen cair pada eksperimen yang memerlukan presisi, misal titrasi.
10. Spatula: mengambil sampel padat/serbuk dari wadah aslinya.
11. Pembakar spiritus: alat pembakar.
12. Corong kaca: membantu memasukkan cairan, menyaring campuran.
13. Mortar dan alu porselin: menghaluskan bahan padat.
14. Neraca: menimbang massa zat.
Klasifikasi Umum Bahan Kimia
Untuk mengetahui informasi suatu bahan kimia, maka disusunlah MSDS (Material Safety Data Sheet) atau lembar data keamanan bahan kimia. MSDS berisi informasi umum bahan (misal rumus kimia, massa molekuler dan lainnya), sifat fisik, sifat kimia, cara penggunaan dan penyimpanan, hingga pengelolaan limbah bahan tersebut. Beberapa bahan kimia diberi lambang-lambang khusus yang menunjukkan tingkat bahaya dan jenis bahaya yang ditimbulkan. Berikut ini beberapa klasifikasi bahan kimia berbahaya dan penanganannya.
1. Explosive (mudah meledak): Jauhkan bahan mudah meledak dari panas dan api, gesekan, guncangan, dan simpan dalam keadaan basah.
2. Oxidizing (pengoksidasi): Bahan-bahan ini dapat menyebabkan kebakaran walau tidak ada oksigen dari luar sehingga juga harus dijauhkan dari api.
3. Flammable (mudah terbakar): Hindarkan bahan-bahan ini dari api dan panas karena uapnya dapat bergerak menuju api hingga sejauh beberapa meter.
4. Harmful (berbahaya): Jangan bersentuhan langsung dengan bahan ini. Gunakan alat bantu untuk mengambilnya.
5. Corrosive (korosif): Hindarkan kontak langsung dengan bahan bersifat korosif dan jangan sampai menetes pada kulit, baju, kayu dan logam.
6. Toxic (beracun): Hindarkan kontak langsung. Gunakan alat bantu untuk mengambilnya dan jangan hirup uapnya.
7. Irritant (menyebabkan iritasi): Hindarkan kontak langsung. Gunakan alat bantu untuk mengambilnya dan jangan hirup uapnya.
8. Radioactive (radioaktif): Hindarkan kontak langsung. Gunakan alat bantu untuk mengambilnya dan harus dikerjakan dalam laboratorium khusus.
Contoh Simbol Bahan Kimia Berbahaya
Sumber gambar: https://www.synergysolusi.com/7-simbol-bahan-kimia-berbahaya
Perlakuan Terhadap Bahan Kimia
1. Ukur volume bahan cair sebelum digunakan. Jangan mengambil terlalu banyak sehingga ada yang terbuang percuma.
2. Bahan padat/bubuk diambil dengan spatula.
3. Ketika menuang bahan cair, pegang sedemikian rupa agar label bahan menghadap atas dan label bahan tidak rusak.
4. Jika tidak segera digunakan, letakkan di tempat aman agar tidak tersenggol dan jatuh.
5. Jauhkan pembakar spiritus dan korek api dari bahan kimia mudah terbakar.
6. Hindari kontak langsung dengan bahan kimia. Gunakan sarung tangan dan gunakan masker ketika bahan itu mudah menguap/bereaksi menjadi gas. Jika memungkinkan kerjakan dalam lemari asam.
7. Letakkan bahan kimia tertentu dalam wadah kaca yang gelap karena bahan tersebut mudah bereaksi terkena cahaya, misal kloroform.
Catatan: Minumlah segelas susu/sari kacang hijau setelah praktikum untuk menghilangkan racun yang masuk ke dalam tubuh selama praktikum (tips ini didapat saat masih jaman mahasiswa pejuang skripsi dulu :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.
Sunarto. 2002. Keselamatan dan Kesehatan Kerja Laboratorium Kimia. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.
Comments
Post a Comment