Notification

×

Materi Hakikat Ilmu Kimia

Jumat, 13 Desember 2019 | Desember 13, 2019 WIB Last Updated 2021-08-15T16:30:59Z
Materi Kimia - Kata kimia berasal dari bahasa Arab, al-kimia yang artinya perubahan materi. Istilah itu dikemukakan oleh ilmuan Arab, Jabir Ibn Hayyan (tahun 700-778). Secara singkat, ilmu Kimia dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari rekayasa materi, yaitu mengubah materi menjadi materi lain.

Pengertian secara lengkap, ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, perubahan, serta energi yang menyertai perubahan suatu zat atau materi. Perubahan zat atau materi yang dimaksud adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. 
Struktur materi dalam Ilmu Kimia, meliputi struktur partikel-partikel penyusun atau menggambarkan bagaimana atom-atom penyusun materi tersebut saling berkaitan. Sifat materi dalam Ilmu Kimia meliputi sifat fisis (wujud dan penampilan) dan sifat kimia yang dipengaruhi oleh susunan dan struktur dari materi tersebut. Perubahan materi dalam Ilmu Kimia meliputi perubahan fisika (wujud) dan perubahan kimia (menghasilkan zat baru) dengan energi yang menyertai perubahan materi menyangkut banyaknya energi dan asal usul energi.

Hakikat Ilmu Kimia adalah bahwa benda bisa mengalami perubahan bentuk, perubahan susunan partikel sehingga terjadi deformasi, perubahan letak susunan yang dapat memengaruhi sifat-sifat berbeda dengan wujud yang semula. Ilmu Kimia memiliki banyak hubungan dengan fakta yang terdapat di alam. Sikap kritis terhadap suatu fakta dapat ditumbuhkan melalui pemikiran filsafat yang telah dipelajari. Sikap kritis tersebut dapat merangsang otak untuk mengajukan berbagai pertanyaan terhadap fenomena yang ada.

Sebagai contoh bahwa fakta kimia, yaitu larutan elektrolit dan nonelektrolit. Dari pernyataan tersebut, dapat muncul pertanyaan dari sikap kristis, yaitu apa yang menyebabkan larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik, apa yang menyebabkan larutan non-elektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik, serta bagaimana ciri-ciri larutan elektrolit dan nonelektrolit. Ilmu Kimia banyak terlibat dan diperlukan dalam kegiatan industri dan perdagangan, kesehatan, dan berbagai bidang lain. Untuk masa yang akan datang, ilmu Kimia sangat berperan dalam penemuan dan pengembangan material dan sumber energi baru yang lebih bermanfaat, bernilai ekonomis tinggi, dan lebih ramah lingkungan.

1. Manfaat Ilmu Kimia bagi Kehidupan Manusia
Ilmu Kimia makin berkembang secara signifikan seiring dengan perkembangan zaman. Hal ini ditandai dengan penggunaan Ilmu Kimia dalam produk-produk yang dihasilkan manusia, seperti sabun, detergen, pasta gigi, sampo, kosmetik, obat, dan produk-produk yang dibutuhkan lainnya. Ilmu Kimia juga sangat berpengaruh dan memiliki peranan penting dalam perkembangan ilmu lain, seperti geologi, pertanian, kesehatan, dan dalam menyelesaikan masalah global. 

Manfaat dari mempelajari ilmu Kimia adalah seperti berikut.
1. Pemahaman yang lebih baik terhadap alam sekitar dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya
2. Pemahaman tentang kebutuhan hidup manusia
3. Pemahaman tentang berbagai gejala alam yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari
4. Pembahaman tentang mengubah bahan alam menjadi produk yang lebih berguna untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.

Contoh dari manfaat Ilmu Kimia bagi kehidupan manusia adalah seperti berikut.
1. Pencernaan dan pembakaran zat-zat makanan dalam tubuh.
Makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan yang berasimilasi dengan proses kimia. Tubuh membutuhkan karbohidrat, protein, lemak, vitamin yang berperan dalam proses kimia dalam tubuh sehingga dapat menghasilkan gas karbon dioksida (CO2), air, dan energi.

2. Hasil dari penerapan Ilmu Kimia seperti sabun, pasta gigi, tekstil, kosmetik, plastik, obat obatan, pupuk, pestisida, bahan bakar, cat, bumbu masak, alat-alat rumah tangga, berbagai jenis makanan olahan.

2. Hubungan Ilmu Kimia dengan Ilmu Lain
Ilmu Kimia disebut juga “central science” karena peranan ilmu Kimia yang sangat penting di antara ilmu pengetahuan lainnya. Kemajuan ilmu Kimia dapat berjalan seiring dengan pengembangan ilmu dalam bidang kedokteran, farmasi, geologi, dan pertanian.

a. Bidang Kedokteran dan Farmasi
Ilmu Kimia diperlukan untuk mengatasi berbagai kasus seperti uji kesehatan laboratorium, pembuatan alat cuci darah, pembuatan materi sintetis pengganti tulang, gigi, dan pembuatan obatobatan.

b. Bidang Geologi
Pada bidang geologi, ilmu Kimia diperlukan untuk penelitian jenis dan komposisi materi dalam batuan dan mineral.

c. Bidang Pertanian
Pada bidang pertanian, ilmu Kimia digunakan untuk pembuatan berbagai macam pupuk dan pestisida agar produksi pangan meningkat.

d. Bidang Industri
Pada bidang industri, ilmu Kimia berperan seperti dalam pembuatan serat sintetis, rayon, dan nilon untuk menggantikan kapas, wool, dan sutra alam yang produksinya makin tidak mencukupi. Ilmu Kimia juga dapat membantu menyelesaikan masalah sosial seperti masalah ekonomi, hukum, seni, dan lingkungan hidup. Contohnya adalah uang sebagai alat ukur dalam perekonomian, bahkan bahan dan proses pembuatannya memerlukan ilmu Kimia. Selain itu, ilmu Kimia juga memerlukan ilmu-ilmu lain seperti Matematika, Fisika dan Biologi. Ilmu Matematika diperlukan untuk memahami beberapa bagian ilmu Kimia seperti hitungan kimia, laju reaksi, termo kimia. Ilmu Fisika diperlukan untuk mempelajari termodinamika, perubahan materi, sifat fisis zat, dan lain-lain. Ilmu Biologi sangat erat hubungannya dalam biokimia. Keterkaitan ilmu Kimia dengan ilmu lainnya telah melahirkan beberapa cabang dalam ilmu Kimia contohnya adalah biokimia (biologi dan kimia) dan kimia fisika (kimia dan fisika).
Gambar Hubungan Ilmu Kimia dengan Ilmu Lainnya
Gambar Hubungan Ilmu Kimia dengan Ilmu Lainnya

3. Kimia dan Perkembangan IPTEK
Ilmu Kimia memiliki peranan penting dalam perkembangan iptek. Sebaliknya, iptek juga berperan penting dalam kemajuan ilmu Kimia. Sebagai contoh, alat untuk mendeteksi tingkat pencemaran udara, pembuatan komponen microship dari logam silikon. Penemuan bahan dasar silikon telah membantu sistem kerja teknologi informasi yang sangat memerlukan kecepatan.
Gambar Peralatan Teknologi
(Sumber: https://belajar.kemdikbud.go.id)

Keterangan gambar:

a. Microchip
b. Komputer
c. Kalkulator menggunakan bahan (unsur) silikon
d. Unsur silikon digunakan juga untuk membuat transistor

Pada Gambar di atas terlihat bahwa pemilihan bahan-bahan untuk microchip bergantung pada kemampuan bahan tersebut mengalirkan listrik. Bahan-bahan tersebut diolah dengan teknologi berbasis kimia material termasuk bahan-bahan untuk keyboard, monitor, saluran telepon, handphone, hardisk, dan alat lainnya.

4. Ilmu Kimia dan Penyelesaian Masalah Global
Ilmu Kimia berperan dalam menyelesaikan masalah global seperti masalah dalam bidang lingkungan hidup, kedokteran, geologi, biologi. Contoh masalah global dalam hal lingkungan hidup dan krisis energi adalah seperti berikut.

a. Bahan Bakar
Saat ini, bahan bakar dunia berupa minyak bumi, batu bara, gas alam yang berasal dari fosil. Fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui karena fosil terbentuk dari organisme yang terkubur beberapa juta tahun lalu. Bahan bakar yang berasal dari fosil akan habis dan manusia harus dapat mencari sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis enegri tersebut. Dalam hal ini ilmu Kimia sangat berperan.
Contoh dari sumber energi alternatif adalah alkohol, energi nuklir, geoternal (panas bumi) atau energi matahari yang terbatas.

b. Teknologi Biogas
Ternak-ternak di pedesaan dapat menimbulkan masalah lingkungan bahkan dapat menjadi sumber penularan penyakit karena kotoran ternak yang berserakan dapat menimbulkan bau yang tidak enak serta kotoran ternak juga merusak pemandangan di desa. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan aplikasi teknologi biogas, dimana kotoran hewan tersebut diolah hingga bermanfaat bagi manusia. Pembuatan biogas menggunakan bahan baku kotoran hewan/ternak dilakukan dengan cara mengubah kotoran hewan/ternak yang dibubur halus menjadi butiran kecil dan dicampur air. Hasil teknologi biogas tersebut dapat digunakan sebagai sumber energi, misalnya untuk lampu penerangan maupun untuk memasak.

c. Program Langit Biru
Program Langit Biru merupakan program yang bertujuan untuk meminimalisir polusi udara akibat dari pemanfaatan energi. Transportasi merupakan salah satu penyebab polusi udara. Polusi udara tersebut diakibatkan dari emisi gas buang yang ditimbulkan dari pemanfaatan energi. Contoh dari emisi gas buang tersebut adalah karbon monoksida (CO), hidrokarbon, nitrogen oksida, sulfur dioksida, timah hitam (Pb), dan debu. Jenis dan jumlah pencemaran udara dipengaruhi oleh beberapa faktor: jenis energi, jenis kendaraan, umur kendaraan, ukuran mesin, dan perawatan kendaraan. Saat ini, sarana transportasi masih memanfaatkan energi yang berupa bahan bakar minyak seperti bensin, minyak solar, minyak bahan avtur (Aviation Turbin Gas), dan avgas (Aviation Gas Oil) yang mengandung zat pencemar. 

Energi alternatif diperlukan untuk mengurangi pencemaran udara, seperti LPG (Liquid Petroleum Gas) dan CNG (Compressed Natural Gas). Bahan bakar tersebut mempunyai koefisien emisi (emisi yang dikeluarkan per jumlah bahan bakar yang dibutuhkan) lebih kecil dibandingkan dengan bensin atau minyak solar.
Laporan tim peneliti tentang pengkajian kemungkinan pemanfaatan CNG bagi kendaraan bermotor di Indonesia tahun 1990 dapat dilihat pada Tabel dibawah ini.
Perbandingan Emisi Gas Buang dari Berbagai Jenis Energi Berdasarkan Jarak Tempuh
Perbandingan Emisi Gas Buang dari Berbagai Jenis Energi Berdasarkan Jarak Tempuh

Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat dilihat bahwa jenis bahan bakar ramah terhadap lingkungan dapat membantu mengurangi pencemaran udara. Perkembangan teknologi ilmu Kimia, selain sangat menguntungkan juga membawa efek negatif, baik di bidang lingkungan maupun bagi umat manusia. Salah satu contoh masalah pencemaran lingkungan adalah terjadinya penipisan lapisan ozon.

Penipisan lapisan ozon tersebut diakibatkan oleh CFC (senyawa chlorofluoro carbon), yaitu senyawa yang terdapat dalam hair sprays, pendingin es dan semprotan insektisida. Lapisan ozon berfungsi sebagai pelindung bumi terhadap sinar ultraviolet dari matahari yang mengakibatkan bumi semakin panas.

Dampak sinar ultraviolet dari matahari terhadap kesehatan adalah dapat mengakibatkan katarak, kanker kulit dan melemahnya sistem kekebalan. Apalagi jika informasi tentang bahan kimia kurang, maka dapat membahayakan kehidupan baik hewan, tumbuh-tumbuhan maupun manusia. Oleh karena itu, ilmu Kimia perlu dikaji dan dilakukan penelitian dalam menggunakan bahan-bahan yang mensejahterakan manusia, namun ramah lingkungan.

Beberapa contoh bahan kimia yang dapat menimbulkan masalah antara lain: pembasmian serangga, minuman keras, narkotika, rokok, alkohol, zat zat pewarna makanan sintetis, dan masih banyak lagi senyawa-senyawa lainnya. Apabila bahan-bahan beracun terhirup/tertelan manusia, orang tersebut harus segera diberikan pertolongan seperti membilas mulut dengan air lalu beri minum air putih yang banyak, dan diusahakan agar dapat muntah serta segera dibawa ke Rumah Sakit untuk ditolong.

5. Prinsip-Prinsip Metode Ilmiah
Berkat kerja keras para ahli kimia dalam melakukan studi atau penelitian, kita telah menikmati hasilnya untuk memenuhi berbagai keperluan hidup. Pendekatan umum yang biasanya digunakan untuk mempelajari dan mengembangkan ilmu Kimia adalah “Metode Ilmiah”. Metode ilmiah merupakan langkah-langkah pekerjaan seorang ilmuwan dalam melakukan penelitian. Pemahaman metode ilmiah membuat kita dapat bersikap ilmiah di dalam melakukan/ menyikapi sesuatu. Pembahasan metode ilmia mencakup hal-hal berikut.

a. Penemuan Masalah
Penelitian selalu berawal dari penemuan masalah. Air sungai atau air sumur sering terlihat kuning dan berbau. Air tersebut tidak dapat digunakan untuk diminum, bahkan untuk mencuci pakaianpun tidak baik, karena pakaian yang dicuci akan berubah menjadi kuning.

b. Perumusan masalah
Setelah menemukan masalah, kita harus merumuskan masalah, bagaimana agar air tersebut dapat digunakan untuk mencuci.

c. Pengamatan
Sebelum melakukan tindakan penjernihan air tersebut, kita harus melakukan pengamatan terhadap keadaan air seperti warna air, kekeruhannya dan baunya.

d. Perumusan hipotesis
Dari hasil pengamatan, kita dapat merumuskan hipotesis yang membuat perkiraan jalan keluar solusinya. Salah satu usaha untuk memperbaiki warna atau keruh atau bau air tersebut dengan jalan menyaring air tersebut, dengan menggunakan saringan pasir, ijuk, dan lain-lain.

e. Eksperimen
Lakukan eksperimen, dengan menyediakan alat atau bahan yang diperlukan. Jika hasil eksperimen, tidak memuaskan, eksperimen alternatif dilakukan, hingga hasilnya memuaskan. 

f. Membuat laporan
Setiap penelitian berakhir dengan membuat laporan. Laporan harus bersifat jujur, apa adanya, sesuai dengan hasil yang didapatkan. Dengan demikian, orang lain pun dapat memanfaatkan hasil eksperimen yang anda lakukan.

×
Update Terbaru Update