OKSIGEN : UNSUR TERPENTING PENUNJANG KEHIDUPAN DI MUKA BUMI

    Oksigen adalah unsur kimia berupa gas yang keberadaannya paling melimpah di alam. Pada sistem periodik, unsur ini terletak pada golongan VIA dan periode 2. Nomor atom oksigen adalah 8 dan massa atom relatifnya 15,99 gr/mol. Oksigen mencair pada suhu -182,962o C dan membeku pada suhu -218,4o C.

Oksigen dalam air dibutuhkan Ikan untuk bernafas

    Oksigen merupakan unsur yang paling banyak terdapat di bumi dan jumlahnya mencapai seperlima dari volume udara. Kerak bumi mengandung 46,5% oksigen, terutama dalam bentuk silika (campuran antara unsur silikon dan oksigen), alumina dan berbagai oksida logam lainnya. Air juga merupakan salah satu senyawa paling melimpah yang mengandung oksigen. Unsur oksigen di air bersenyawa dengan unsur hidrogen. Selain itu, atmosfer juga merupakan sumber utama oksigen.

    Oksigen pertama kali ditemukan oleh Carl Scheele (1742-1786), kimiawan Swedia, dan Joseph Prietley (1733-1804), kimiawan Inggris, pada tahun 1770-an. Adapun nama oksigen (oxygene) pertama kali digunakan oleh Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), kimiawan Perancis, pada tahun 1777.

Bentuk Oksigen

    Ada tiga bentuk unsur oksigen di alam dengan molekul berbeda, yaitu molekul monoatom (O), molekul diatom (O2), dan molekul triatom (O3). Ketiga bentuk alotrop oksigen ini memiliki sifat fisika dan kimia yang berlainan. Ketiganya biasa disebut sebagai oksigen ato, oksigen, dan ozon. Di atmosfer, hampir semua unsur oksigen berbentuk molekul O2, sedangkan kedua bentuk molekul lainnya relatif bertambah banyak di bagian atas atmosfer.

Sifat Oksigen

    Oksigen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Kebanyakan senyawa oksigen anorganik yang terdapat di alam bersifat sangat stabil. Senyawa ini tidak dapat terurai jika dipanaskan, kecuali pada temperatur yang sangat tinggi. Beberapa senyawa anorganik, dapat dengan mudah dipirolisis (diuraikan melalui pemanasan) yang kemudian menghasilkan unsur oksigen sebagai produk reaksi. Oksigen juga merupakan suatu komponen dalam senyawa organik yang terdapat dalam tumbuhan ndan hewan, mencakup protein, lemak, karbohidrat, vitamin, hormon, enzim, virus, dan bakteri.

Pemanfaatan oksigen

    Oksigen merupakan unsur yang sangat berguna, baik secara alami di udara maupun sebagai unsur murni. Hampir semua mahluk hidup memerlukan oksigen. Oksigen bersenyawa denganberbagai senyawa lain, terutama glukosa, untuk menghasilkan energi yang diperlukan bagi proses kehidupan. Manusia, hewan darat, dan tumbuhan langsung mengambil oksigen dari udara, sedangkan hewan air, seperti ikan, memperoleh oksigen yang terlarut dalam air melalui insangnya. Oksigen juga diperlukan untuk membakar bahan bakar, menggerakkan kendaraan, dan membangkitkan energi listrik.

Siklus Oksigen melalui proses Fotosintesis Tumbuhan

    Dalam sektor industri, oksigen terutama digunakan dalam proses pembuatan dan pengerjaan baja,pembuatan produk-produk kimia dengan proses oksidasi parsial, serta untuk propulsi (tenaga pendorong) roket antariksa. Persediaan oksigen di udara akan selalu tetap ada, selama tumbuhan hidup mengambil karbondioksida dan air, serta mengubahnya menjadi gula, pati, dan selulosa, kemudian mengembalikan oksigen ke udara. Daur ini di alam menjaga banyaknya oksigen agar tetap relatif konstan.

Percobaan Oksigen

    Untuk membuktikan bahwa oksigen sangat penting dalam pembakaran dan oksigen juga mengambil bagian sekitar seperlima dari jumlah air, letakkan sebuah lilin pada cangkir di sebuah mangkuk berisi 5 cm air dan lihat bagaimana lilin menyala. Kemudian tutupkan sebuah tabung pada lilin. Air akan naik ke tabung mengambil tempat oksigen hingga takada oksigen yang tersisa. Nyala lilin kemudian akan padam. Dapat dilihat bahwa air hanya akan berjalan ke atas tabung sekitar seperlimanya.

Keberadaan Oksigen

Menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di biosfer, udara, laut, dan tanah bumi. Oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium. Sekitar 0,9% massa Matahari adalah oksigen. Oksigen mengisi sekitar 49,2% massa kerak bumi dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan massa). Gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 10¹⁵ ton) atmosfer. Bumi memiliki ketidaklaziman pada atmosfernya dibandingkan planet-planet lainnya dalam sistem tata surya karena ia memiliki konsentrasi gas oksigen yang tinggi di atmosfernya. Bandingkan dengan Mars yang hanya memiliki 0,1% O₂ berdasarkan volume dan Venus yang bahkan memiliki kadar konsentrasi yang lebih rendah. Namun, O₂ yang berada di planet-planet selain bumi hanya dihasilkan dari radiasi ultraviolet yang menimpa molekul-molekul beratom oksigen, misalnya karbon dioksida.  

   Air dingin melarutkan lebih banyak O₂.Konsentrasi gas oksigen di Bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat dari siklus oksigen. Siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan oksigen di dalam dan di antara tiga reservoir utama bumi: atmosfer, biosfer, dan litosfer. Faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah fotosintesis. Fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala resperasi dan proses pembusukan menghilangkannya dari atmosfer. Dalam keadaan kesetimbangan, laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen yang ada di atmosfer setiap tahunnya.

   Oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan. Peningkatan kelarutan O₂ pada temperatur yang rendah memiliki implikasi yang besar pada kehidupan laut. Lautan di sekitar kutub bumi dapat menyokong kehidupan laut yang lebih banyak oleh karena kandungan oksigen yang lebih tinggi. Air yang terkena polusi dapat mengurangi jumlah O₂ dalam air tersebut. Para ilmuwan menaksir kualitas air dengan mengukur kebutuhan oksigen biologis atau jumlah O₂ yang diperlukan untuk mengembalikan konsentrasi oksigen dalam air itu seperti semula.

Tumbuhan dan Hewan membutuhkan Oksigen

    Gas oksigen bebas hampir tidak terdapat pada atmosfer bumi sebelum munculnya arkaea dan bakteri fotosintetik. Oksigen bebas pertama kali muncul dalam kadar yang signifikan semasa masa Paleoproterozoikum (antara 2,5 sampai dengan 1,6 miliar tahun yang lalu). Pertama-tama, oksigen bersamaan dengan besi yang larut dalam samudera, membentuk formasi pita besi (Banded iron formation). Oksigen mulai melepaskan diri dari samudera 2,7 miliar tahun lalu, dan mencapai 10% kadar sekarang sekitar 1,7 miliar tahun lalu.

    Keberadaan oksigen dalam jumlah besar di atmosfer dan samudera kemungkinan membuat kebanyakan organisme anaerob hampir punah semasa bencana oksigen sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu. Namun, resperasi sel yang menggunakan O₂ mengizinkan organisme aerob untuk memproduksi lebih banyak ATP daripada organisme anaerob, sehingga organisme aerob mendominasi biosfer bumi. Fotosintesis dan respirasi seluler O₂ mengizinkan berevolusinya sel eukariota dan akhirnya berevolusi menjadi organisme multisel seperti tumbuhan dan hewan.

Sejak permulaan era Kambrium 540 juta tahun yang lalu, kadar O₂ berfluktuasi antara 15% sampai 30% berdasarkan volume. Pada akhir masa Karbon, kadar O₂ atmosfer mencapai maksimum dengan 35% berdasarkan volume, mengizinkan serangga dan amfibi tumbuh lebih besar daripada ukuran sekarang. Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 miliar ton bahan bakar fosil per tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen di atmosfer. Dengan laju fotosintesis sekarang ini, diperlukan sekitar 2.000 tahun untuk memproduksi ulang seluruh O₂ yang ada di atmosfer sekarang.

 Oksigen Untuk Penderita Asma

   Asma adalah penyakit yang menyerang sistem pernapasan. Penderita asma mengalami kesulitan bernapas karena rongga pernapasan sempit, jika mengalami kelelahan yang amat sangat. Penderita asma memiliki sistem pernapasan yang sangat sensitif, ketika sesuatu mengganggu jalan pernapasan maka penderita akan mengalami sesak napas. Penderita asma harus memperoleh banyak oksigen untuk masuk ke paru – paru. Suara yang muncul ketika penderita asma mengalami serangan disebabkan oleh oksigen yang masuk ke sistem pernapasan yang sempit. Oleh karena itu, ketika penderita asma mengalami serangan kadang terdengat suara seperti tercekat.

    Dua langkah yang perlu dilakukan penderita asma sebelum membeli alat bantu pernapasan, yaitu : menjauhi sumber yang menyebabkan asma dan meminum obat yang telah diresepkan oleh dokter. Ada pun faktor pemicu timbulnya penyakit asma adalah : infeksi pernapasan, bau – bau yang menyengat, emosi yang berlebihan, kelelahan yang amat sangat, stres, dan masih banyak lagi. Penyebab penyakit asma yang tidak disadari biasanya penderita menghirup bulu hewan yang mudah sekali untuk terlepas. Maka dari itu, penderita asma disarankan untuk tidak memelihara hewan yang berbulu. Obat yang diresepkan oleh dokter sebenarnya merupakan bagian dari pencegahan penyakit asma. Penyakit asma belum ada obatnya, yang ada hanya alat bantu pernapasan bagi penderita.

Ada banyak macam alat bantu pernapasan bagi penderita asma.

1. Inhaler
Cara kerja inhaler sebagai alat bantu pernapasan adalah mengendurkan otot di jalan pernapasan yang menyempit. Inhaler mengandung albuterol yang dapat merangsang reseptor untuk menghasilkan efek relaksasi pada otot saluran pernapasan. Efek relaksasi ini – lah yang membantu penderita asma kembal bernapas dengan normal. Ada berbagai jenis inhaler, penggunaan dan dosisnya pun berbeda dalam tiap jenisnya. Pastikan penderita asma melakukan konsultasi dengan dokter untuk mendapatkan dosis yang sesuai bagi penderita.

2. Suction Pump
Alat yang membantu mengeluarkan dahak dari tubuh manusia. Alat ini sangat membantu penderita asma karena bisa mengembalikan proses bernapas penderita menjadi kembali normal. Alat ini mempunyai katup yang berfungsi sebagai penyedot dahak penderita asma. Suction pump juga banyak ditemukan di ruang operasi, berguna untuk menyedot darah pasien.

3. Nebulizer
Alat bantu pernapasan ini dapat mengubah obat menjadi uap aerosol yang berfungsi mengencerkan dahak penderita asma. Efektifitas alat ini tinggi karena dapat langsung menuju penyebab serangan penderita asma. Cara kerja alat ini adalah menguapkan larutan obat yang diisikan pada nebulizer dan dihirup melalui masker khusus. Kini alat ini tersedia dalam berbagai macam desain tergantung penggunaan dan pemakaian daya untuk membuat nebulizer berfungsi.

4. Suntikan anti alergi
Pengobatan alergi penderita asma dilakukan selama beberapa bulan. Obat yang diberikan pada penderita cenderung sama, tetapi menggunakan teknik penyuntikan untuk memasukkan obat ke tubuh penderita. Obat yang digunakan berfungsi untuk mencegah bengkaknya saluran pernapasan dan bisa mencegah terjadinya serangan.

5. Terapi oksigen
Cara ini tidak menyembuhkan penyakit asma, tetapi dapat mengurangi gejala serangan. Terapi bisa dilakukan secara alami maupun menggunakan alat bantu pernapasan seperti tabung oksigen.

6. Masker
Alat bantu yang paling mudah untuk ditemukan. Kini banyak dijual di toko serba ada dan bahkan dijual satuan. Alat ini sebagai alat pencegah terjadinya serangan, penderita asma memakai masker sebelum terjadi serangan. Masker membantu melindungi penderita dari faktor – faktor penyebab terjadinya serangan asma.

Sumber Referensi : Ensiklopedia Umum Untuk Pelajar, Wikipedia Indonesia, Www.Tabung Oksigenmedis.Com

NITROGEN : UNSUR GAS DENGAN PROSENTASE TERBANYAK DI LAPISAN ATMOSFER

    Nitrogen adalah unsur kimia berupa gas dengan lambang kimia N. Di Atmosfer, nitrogen paling banyak terdapat dengan persentase sekitar 78% volume atmosfer. Dalam sistem periodik, nitrogen terletak pada golongan VA dan periode 2. Nomor atom nitrogen adalah 7 dan massa atom relatifnya 14,01 gr/mol. Nitrogen meleleh pada suhu -210o C dan mendidih pada suhu -195o C.

   Nitrogen Cair

    Nitrogen pertama kali diisolasi oleh ilmuwan Inggris, Daniel Ruthherford, pada tahun 1722 dan dikenal sebagai salah satu gas unsur kimia oleh kimiawan Perancis, Antoine Laurent Lavoisier,pada tahun 1776. Nitrogen murni diperoleh dengan cara penyulingan fraksional dari udara cair. Karena Nitrogen cair memiliki titik didih lebih rendah daripada oksigen cair, nitrogen dapat menguap lebih dahulu daripada oksigen. Uap ini kemudian ditampung dan disimpan dalam tabung baja bertekanan tinggi. Dalam bentuk senyawa, nitrogen terdapat dalam protein hewani dan nabati serta ion nitrat berbagai mineral.

Sifat Nitogen

    Nitrogen merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Sebagai unsur, nitrogen bersifat inert (tidak reaktif), sehingga tidak mudah bereaksi dengan unsur lain, namun senyawa nitrogen terkenal reaktif. Meskipun relatif tidak reaktif, pada suhu dan tekanan yang tinggi ditambah dengan kehadiran katalis, nitrogen dapat bereaksi dengan unsur lain, seperti oksigen. Nitrogen dan oksigen dapat bersenyawa jika terjadi bunga api bertegangan tinggi atau sambaran petir dan akan membentuk senyawa oksida nitrogen (NO). Senyawa ini lalu bereaksi dengan oksigen lebih banyak lagi dari udara yang kemudian akan membentuk nitrogen dioksida (NO2).

Pemanfaatan Nitrogen

    Nitrogen merupakan salah satu unsur penting bagi mahluk hidup di bumi. Tanaman membutuhkan senyawa nitrat dan amonium yang mengandung unsur nitrogen sebagai nutrisinya. Beberapa jenis bakteri di dalam tanah mengubah nitrogen dari atmosfer ke dalam bentuk senyawa seperti nitrat yang dapat diisap oleh tanaman dalam sebuah proses yang disebut fiksasi nitrogen. Manusia dan hewan juga memerlukan unsur nitrogen dalam bentuk protein.

    Siklus Nitrogen di Atmosfer

    Nitrogen juga banyak dimanfaatkan dalam industri kimia. Penggunaan terbesar nitrogen adalah untuk pembuatan amonia (NH3). Kebanyakan nitrogen yang digunakan dalam industri kimia diperoleh melalui proses penyulingan dari udara cair yang kemudian dimanfaatkan untuk mensintesis amonia. Dari amonia yang dibuat dengan cara ini, berbagai macam produk kimia dihasilkan, seperti pupuk urea, bahan pembuat asam nitrat, bahan peledak dan zat warna. Hampir semua pupuk mengandung nitrogen, terutama sebagai garam amonium. Pupuk kandang dan kotoran Kelalawar serta burung juga mengandung nitrogen selain fosfat. Adapun nitrogen cair dimanfaatkan sebagai pembeku cepat makanan dan pendingin.

Fiksasi Nitrogen

    Fiksasi nitrogen adalah proses ketika nitrogen bereaksi membentuk suatu senyawa. Penggabungan langsung nitrogen dan hidrogen untuk membentuk amonia merupakan metode yang paling luas digunakan untuk fiksasi nitrogen buatan.

Fiksasi Nitrogen

Siklus Fiksasi Nitrogen

1. Tanaman memperoleh unsur nitrogen melalui bantuan bakteri yang mengubah nitrogen di udara menjadi amonia dengan proses fiksasi nitrogen.
2. Akar tanaman mendapat nitrogen yang sudah difiksasi dalam bentuk senyawa nitrat untuk nutrisi mereka.
3. Hewan mendapat nitrogen dalam bentuk protein dengan memakan tanaman tersebut.
4. Amonia terbentuk di dalam tanah melalui proses penguraian oleh tanaman dan juga kotoran hewan.
5. Proses penguraian senyawa nitrat menjadi gas nitrogen dilakukan oleh bakteri pengurai yang cara kerjanya terbalik dengan bakteri yang memfiksasi nitrogen.
6. Gas nitrogen yang telah menjadi unsur kemudian difiksasi kembali oleh bakteri, demikian begitu seterusnya.                            

    Nitrogen adalah unsur murni yang paling umum di dalam tanah, menyusun 78,1% dari seluruh volume atmosfer. Terlepas dari hal ini, nitrogen tidak begitu melimpah di kerak bumi, hanya terdapat 19 bagian per juta, setara dengan niobium, galium dan litium. Satu-satunya mineral nitrogen yang penting adalah niter (kalium nitrat) dan sodaniter (natrium nitrat). Namun, keduanya tidak lagi menjadi sumber nitrat penting sejak tahun 1920an, ketika sintesis amonia dan asam nitrat berskala industri menjadi lumrah.

    Senyawa nitrogen secara konstan mengalami pertukaran antara atmosfer dan organisme hidup. Nitrogen pertama kali harus diolah, atau difiksasi, menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan, biasanya amonia. Beberapa fiksasi nitrogen terjadi akibat sambaran petir yang menghasilkan oksida nitrogen, tetapi sebagian besar dilakukan oleh bakteri diazotropik melalui enzim yang dikenal sebagai nitrogenase (meskipun saat ini fiksasi nitrogen industri menjadi amonia juga signifikan). Ketika amonia diasup oleh tanaman, amonia digunakan untuk mensintesis protein. Tanaman kemudian dimakan oleh hewan yang menggunakan senyawa nitrogen untuk mensintesis protein mereka sendiri dan mengekskresikan kotoran yang kaya nitrogen. Akhirnya, organisme ini mati dan terdekomposisi, mengalami oksidasi bakteri dan lingkungan serta denitrifikasi, mengembalikan dinitrogen bebas ke atmosfer. Fiksasi nitrogen industri dengan proses Haber sebagian besar digunakan sebagai pupuk, meskipun kelebihan limbah kaya nitrogen, ketika tercuci, menyebabkan eutrofikasi air tawar dan pembentukan perairan zona mati, karena pertumbuhan bakteri yang digerakkan nitrogen menekan oksigen air hingga titik di mana semua organisme tinggi mati. Selain itu, dinitrogen monoksida, yang dihasilkan selama proses denitrifikasi, menyerang lapisan ozon atmosferik.

    Nitrogen pada Jellyfish menghasilkan cahaya

    Banyak ikan air laut menghasilkan trimetilamina oksida dalam jumlah besar untuk melindungi mereka dari efek osmotik lingkungan mereka yang tinggi; perubahan senyawa ini menjadi dimetelamina adalah sunber awal bau tidak sedap ikan air laut yang tidak segar lagi. Pada hewan, radikal bebas nitrogen oksida (diturunkan dari asam amino) berperan sebagai molekul pengatur yang penting untuk sirkulasi.

    Reaksi cepat nitrogen oksida dengan air dalam hewan menghasilkan produk nitrit dalam metabolitnya. Metabolisme nitrogen protein pada hewan, umumnya, berakhir pada ekskresi urea, sementara metabolisme asam nukleat pada hewan berujung pada ekskresi urea dan asam urat. Bau yang khas dari pembusukan daging hewan disebabkan oleh pembentukan amina rantai panjang, sepert tetra dan pentametilendiamina, yang merupakan produk pemecahan asam amino ornitin dan lisin, dalam penguraian protein.

Gas

Aplikasi senyawa nitrogen sangat beragam karena masifnya ukuran kelompok ini: oleh karena itu, hanya aplikasi nitrogen murni yang menjadi perhatian pada artikel ini. Dua per tiga nitrogen yang diproduksi oleh industri dijual sebagai gas dan sepertiga sisanya sebagai nitrogen cair. Sebagian besar gas tersebut digunakan sebagai atmosfer inert ketika oksigen di udara menyebabkan bahaya api, ledakan, atau oksidasi. 

Beberapa contohnya meliputi:

• Sebagai atmosfer modifikasi, murni atau campuran dengan karbon dioksida, untuk menitrogenasi dan menjaga kesegaran pangan curah atau kemasan (dengan menunda ketengikan dan bentuk lain kerusakan oksidatif). Nitrogen murni sebagai bahan tambahan pangan di Uni Eropa diberi label dengan nomor E E941.
• Dalam bola lampu pijar sebagai alternatif ekonomis pengganti argon.
• Dalam sistem pemadam kebakaran untuk peralatan teknologi informasi (IT)
• Dalam pembuatan baja nitrat
• Dalam pengerasan permukaan baja dengan metode nitriding.
• Dalam beberapa sistem bahan bakar pesawat udara untuk mengurangi bahaya kebakaran.
• Untuk memompa ban mobil balap dan pesawat udara, mengurangi masalah yang disebabkan oleh uap air dan oksigen dalam udara alami.

Nitrogen cair

Nitrogen cair adalah cairan kriogenik. Ketika disimpan dalam wadah bertutup rapat yang tepat seperti labu Dewar, nitrogen cair dapat dipindahkan tanpa banyak mengalami kehilangan akibat penguapan.

Seperti  es kering, penggunaan utama nitrogen cair adalah sebagai refrigeran. Di antara kegunaan lain, ia digunakan dalam kriopreservasi darah, sel reproduksi (sperma dan sel telur), dan bahan serta sampel biologi lainnya. Nitrogen cair digunakan dalam tindakan klinis untuk krioterapi untuk menghilangkan kista dan kutil pada kulit. Cairan ini digunakan dalam  perangkap dingin untuk peralatan laboratorium tertentu dan untuk mendinginkan detektor infra merah atau detektor sinar X. Ia juga digunakan untuk mendinginkan unit pemroses sentral (central processing unit, CPU) dan peralatan lain di dalam komputer yang di overclock, dan yang menghasilkan lebih banyak panas pada pengoperasian normal. Penggunaan lain meliputi sebagai penggerus beku dan bahan mesin yang lunak atau elastis pada suhu ruang, komponen perakitan dan penghubung, dan yang lebih umum untuk memperoleh suhu sangat rendah kapanpun diperlukan (sekitar −200 °C). Saking murahnya, nitrogen cair juga sering digunakan meskipun suhu rendah tidak terlalu diperlukan, seperti pendingin makanan, pengecapan ternak, membekukan pipa untuk menghentikan aliran jika tidak terdapat katup, dan mengukuhkan tanah yang tidak stabil dengan pembekuan setiap kali bagian bawahnya digali. 

Keselamatan

   Meskipun nitrogen tidak beracun, jika dilepaskan ke dalam ruang tertutup ia dapat menyingkirkan oksigen, sehingga menyebabkan bahaya asfiksia. Hal ini dapat terjadi dengan gejala yang minimal, karena  badan manusia memiliki sistem penginderaan hipoksia (kekurangan oksigen) yang buruk serta lambat.  Contohnya terjadi sesaat sebelum peluncuran misi pesawat ulang-alik pertama pada tahun 1981, ketika dua orang teknisi meninggal akibat asfiksia setelah mereka berjalan menuju suatu ruangan di dalam Mobil Launcher Platform yang diberi tekanan menggunakan nitrogen murni sebagai pencegah kebakaran.

 

   Ketika terhirup pada tekanan parsial tinggi (lebih dari 4 bar, sekitar kedalaman 30 m pada alat selam), nitrogen bersifat anestesi, menyebabkan narkosis nitrogen, suatu kondisi gangguan mental sementara yang mirip dengan keracunan dinitrogen monoksida.

    Nitrogen larut dalam darah dan lemak tubuh. Dekompresi yang cepat (seperti ketika penyelam naik terlalu cepat ke permukaan, atau astronaut mengalami dekompresi terlalu cepat dari tekanan kabin ke tekanan pakaian) dapat mengakibatkan kondisi fatal yang disebut penyakit dekompresi,ketika nitrogen menggelembung dari dalam aliran darah, saraf, sendi, dan bagian sensitif atau vital lainnya. Gelembung dari gas "inert" lainnya (gas selain karbon dioksida dan oksigen) menyebabkan efek yang sama, sehingga penggantian nitrogen dalam gas napas dapat mencegah narkosis nitrogen, tetapi tidak dapat mencegah penyakit dekompresi.

               

Sumber Referensi : Ensiklopedi Umum Untuk Pelajar, Wikipedia Indonesia

ION : ATOM BERMUATAN LISTRIK

    Ion adalah atom yang bermuatan listrik. Atom dapat menjadi ion karena kelebihan atau kekurangan elektron. Atom yang kelebihan elekton disebut ion negatif (kation), sedangkan atom yang kekurangan elektron disebut ion positif (anion).

    Zat anorganik pada umumnya terdiri atas ion-ion. Garam dapur yang terbuat dari natrium dan klorida misalnya terdiri atas ion positif natrium dan ion negatif klorida. Atom natrium melepaskan sebuah elekton dan atom klorida menerima sebuah elektron. Air laut juga mengandung banyak ion, seperti natrium, klorida, sulfat, dan magnesium. Atomsfer juga mengandung banyak ion pada salah satu lapisannya yang disebut ionosfer.

 Kristal garam

 Ionisasi

    Ionisasi adalah proses pengubahan atom atau molekul netral menjadi atom atau molekul bermuatan listrik. Muatan ion dinyatakan oleh banyaknya elektron yang diperoleh atau dilepas oleh sebuah atom atau gugus atom. Ionisasi dapat terjadi apabila sejumlah partikel bermuatan yang memiliki energi cukup besar melalui zat padat, cair, atau gas. Proses ionisasi dapat dilakukan melalui beberapa cara yaitu menambahkan proton ke atom atau molekul netral lain, memindahkan sejumlah elektron dari atom atau molekul netral lain, mengkombinasikan ion-ion dengan partikel lainnya, dan memutuskan ikatan antar dua atom.

    Ionisasi juga dapat terjadi pada gas bertekanan rendah yang berada dalam suhu amat tinggi atau dilalui arus listrik. Pada gas yang dilalui arus listrik jika elektorn-elektron yang berada di dalam arus listrik memiliki energi yang lebih besar daripada energi ionisasi yang terdapat dalam atom netral udara, maka elektron-elektron dalam arus listrik akan dapat memaksa elektron-elektron yang berada dalam atom netral keluar. Dari proses ini akan dihasilkan ion positif dan ion negatif. Energi ionisasi untuk setiap jenis gas berbeda, bergantung kepada unsur penyususnnya. Selain itu, elektron-elektron pada arus listrik juga dapat bergabung dengan atom netral gas dan membentuk ion negatif.

Ionosfer

Plasma

    Plasma adalah gas yang terdiri atas ion-ion positif dan ion-ion negatif yang sama jumlahnya. Contoh plasma adalah bagian atas atmosfer bumi, sebagian atmosfer bintang, dan gas yang terdapat di dalam tabung lampu neon. Gas dapat menjadi plasma ketika energi kinetik yang dimiliki partikel gas mencapai energi ionisasi gas. Pada saat itu, tubrukan antar partikel gas menyebabkan aliran deras ionisasi sehingga terbentuklah plasma. Energi kinetik ini dapat diperoleh dengan menaikkan suhu gas. Suhu gas yang diperlukan agar terbentuk plasma berkisar antara ratusan hingga ribuan derajat. Plasma juga dapat dibentuk dengan melewatkan elektron berenergi tinggi pada gas.

Larutan Elektolit

    Larutan elektrolit adalah larutan yang berisi ion-ion positif dan ion-ion negatif. Jika kristal sodium klorida dilarutkan ke dalam air, misalnya ion-ion yang ada di dalamnya akan terpecah dan bergerak bebas membentuk larutan elektrolit. Larutan elektrolit merupakan penghantar arus listrik yang baik. Larutan asam, basa, dan garam adalah contoh larutan elektrolit yang umum.

Garam merupakan contoh larutan elektrolit

Ionosfer

    Ionosfer adalah salah satu lapisan udara dari atmosfer. Lapisan ini berada pada ketinggian antara 80-360 km di atas permukaan bumi. Ionosfer berisi gas yang terionisasi.Pada lapisan ini tekanan udaranya amat kecil, hampir sama dengan tekanan udara pada ruang hampa. Ionisasi partikel-partikel udara pada lapisan ini terjadi karena radiasi sinar ultraviolet yang dipancarkan oleh sinar matahari.

Sumber : Enslikopedi Umum Untuk Pelajar, Pustaka Ilmu : Zat

KARBON : UNSUR NON LOGAM PENGHASIL BAHAN KIMIA

    Karbon adalh unsur non logam dengan lambang kimia C. Karbon merupakan materi dasar yang sangatpenting bagi mahluk hidup. Dalam sistem periodik, karbon terletak pada golongan IV A dan periode 2. Nomor atom karbon adalah 6 dam massa atom relatifnya 12,01 gr/mol. Karbon dalam bentuk grafit bersublimasi pada suhu 3.500oC dan memiliki titik didih pada suhu 3.930oC.

    Atom karbon dapat bereaksi secara kimia dengan atom unsur lain atau dengan atom karbon lainnya membentuk molekul. Atom karbon juga dapat berkaitan satu sama lain membentuk rantai atau cincin. Panjang rantai karbon dapat terdiri dari ribuan atom karbon, sedangkan cincin karbon biasanya mengandung 3-6 atom karbon. Karbon terdapat dalam substansi yang dikenal dengan nama senyawa organik. Semua senyawa yang mengandung karbon disebut juga senyawa organik.

Karbon aktif

Sumber Karbon

    Karbon terdapat di alam dalam bentuk murni berupa grafit, intan atau amorf. Grafit berbentuk bubuk kering berwarna hitam, sedangkan intan berupa zat padat tak berwarna yang dapat diasah menjadi kristal yang berlainan dan hanya terdiri dari atom karbon belaka. Adapun karbon amorf berbentuk grafit mikro kristal. Karbon amorf dihasilkan dari bahan bakar seperti minyak bumi dan gas alam. Karbon amorf antara lain dijumpai dalam batu karang, kokas, jelaga, bahan hitam tulang (bone black) dan bubuk karbon (Carbon black).

    Karbon juga terdapat dalam bentuk senyawa, misalnya karbon dioksida yang terdapat di udara, karbonat dalam batu gamping, dan hidro karbon yang terdapat di dalam minyak bumi, gas alam dan batubara. Senyawa-senyawa alami karbon yang utama terdapat pada zat-zat organik yang terbentuk dalam jaringan tubuh mahluk hidup. Ada banyak sekali senyawa karbon. Kimia organik merupakan studi mengenai senyawa karbon.

Grafit

Sifat Karbon

    Karbon dapat membentuk rangkaian panjang berupa rantai karbon. Sifat kimia yang penting dari karbon adalah kecenderungannya untuk membentuk molekul yang sangat besar, sama halnya dengan silikon dan boron. Akan tetapi, ada perbedaan antara karbon dan silikon serta buron, yaitu atom-atom karbon bergabung satu sama lain membentuk rantai atom yang tak terbatas ragamnya, dan atom karbon cenderung membentuk ikatan kovelan tunggal, rangkap dua dan rangkap tiga, sedangkan silikon dan boron cenderung hanya membentuk ikatan tunggal. Pada suhu kamar, karbon tidak bereaksi dan tidak larut dalam pelarut apapun. Pada suhu tinggi, karbon terbakar (bereaksi dengan oksigen), bereaksi dengan logam-logam tertentu, dan dengan unsur-unsur halogen.

Pemanfaatna Karbon aktif untuk Industri dan obat-obatan

Pemanfaatan Karbon

    Karbon memiliki banyak manfaat. Banyak materi yang kita gunakan sehari-hari mengandung senyawa organik kaya karbon. Pakaian yang kita gunakan misalnya berasal dari senyawa organik, baik dari bahan alami seperti wol, sutera dan katun atau bahan sintetis seperti nilon, rayon dan poliester. Campuran gas yang mengandung karbon monoksida digunakan sebagai bahan bakar. Senyawa karbon merupakan dasar dari kimia organik yang bermanfaat untuk menghasilkan berbagai macam produk industri kimia. Obat-obatan, Pestisida dan cat merupakan produk yang dibuat dari kimia organik sintetis. Bahan sintetik, karet sintetik dan industri plastik bergantung kepada kemampuan karbon membentuk rantai yang panjang dan stabil (polimer). Polimer yang berdasarkan pada ikatan karbon ini membentuk bahan sintetik. Semua jenis plastik juga dibentuk dari senyawa karbon.

Sumber : Ensiklopedi Umum Untuk Pelajar

KALIUM : LOGAM ALKALI PUTIH KEPERAKAN DAN LUNAK

   

    Kalium atau potasium adalah logam alkali berwarna putih keperakan dan lunak dengan lambang kimia K. Dalam sistem periodik, kalium terletak pada golongan IA dan periode 4. Nomor atom kalium adalah 19 dan massa atom relatifnya 39,10 gr/mol. Kalium memiliki titik lebur pada suhu 63oC dan titik didih pada suhu 760oC. 

 Mineral kalium feldfar berbentuk kubus

     Kalium pertama kali ditemukan oleh Sir Humphry Davy, kimiawan Inggris, pada tahun 1807. Logam ini cukup lunak, sehingga mudah dicetak atau dipotong dengan pisau. Kalium juga merupakan logam yang mudah bereaksi, baik dengan oksigen maupun dengan air. Kalium bereaksi hebat dengan air menghasilkan kalium hidroksida dan hidrogen. Kalium terdapat cukup melimpah di bumi. Logam ini terdapat di alam dalam bentuk senyawa kalium klorida dan kalium sulfat. Kalium juga terdapat dalam berbagai mineral, seperti karnalit dan silvit.

Kalium karbonat

    Kalium merupakan salah satu mineral penting yang sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia. Kalium banyak terdapat pada sayuran hijau seperti bayam, selada, brokoli, buncis, tomat dan kentang. Pada buah-buahan kalium antara lain terdapat pada jeruk, pisang, apel, dan aprikot. Daging dan ikan juga banyak mengandung kalium.

Makanan yang mengandung kalium

Kalium dalam Tubuh Manusia

    Kalium merupakan salah satu mineral dalam darah disamping sodium dan klor yang membawa muatan listrik di dalam tubuh. Kalium merupakan kation (ion positif) utama di dalam sel, yakni 98% dari total sekitar 120 gram kalium yang ditemukan dalam tubuh manusia. Cairan darah mengandung sekitar 4-5 mg kalium dari 100 ml darah. Sel darah merah dapat menjadi indikasi banyaknya kalium yang ada dalam tubuh manusia.

    Kalium mudah diserap oleh usus kecil manusia. Kandungan kalium dalam tubuh manusia berkurang bersamaan dengan keluarnya keringat, air seni, muntah dan diare. Ginjal mengatur sirkulasi kalium di dalam tubuh dan menjaga stabilitas kadar kalium di dalam darah. Kekurangan mineral kalium dalam tubuh manusia dapat menyebabkan kelelahan atau keletihan. Bila tidak diatasi segera, dapat menyebabkan insomnia (susah tidur), detak jantung yang lambat atau tak beraturan, dan penyakit jantung.

Bahan makanan yang kaya vitamin E

Manfaat kalium

    Kalium banyak digunakan dalam aliase natrium-kalium yang digunakan dalam transfer kalor pada reaktor nuklir pembiak cepat. Kalium nitrat atau salpeter digunakan dalam pembuatan korek api dan bahan peledak. Kalium karbonat atau potas digunakan dalam pembuatan kaca dan sabun. Beberapa jenis obat-obatan juga mengandung senyawa kalium, misalnya kalium bromida yang berkhasiat sebagai obat penenang dan kalium Iodida untuk obat penyakit gondok.

    Tanaman juga membutuhkan unsur kalium untuk pertumbuhannya. Biasanya pupuk untuk tanaman mengandung juga senyawa kalium klorida. Kalium merupakan salah satu unsur hara tanaman yang termasuk unsur makro. Di dalam tanah, kalium dari batu-batuan mineral diserap oleh tanaman dalam bentuk ion. Kalium berfungsi untuk membentuk protein dan menyusun karbohidrat. Kekurangan kalium pada tanaman dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi terhambat, batang menjadi lemah, dan daun menjadi kering.

Buah-buahan yang mengandung kolagen/kalium

Kalium dan Diet

    Hasil penelitian menunjukkan bahwa diet dengan natrium tinggi dan rendah kalium dapat menyebabkan naiknya tekanan darah. Obat yang diberikan dokter untuk mengatasi hal ini kadang justru menambah buruk keadaan karena menambah kehilangan kalium di dalam tubuh. Untuk itu, diet yang terbaik adalah dengan melakukan diet alami, yaitu makan makanan berkalium cukup, hindari makanan bergaram tinggi, dan berolahraga secara teratur.

Sumber : Ensiklpedi Umum Untuk Pelajar

KARBON DIOKSIDA : GAS KE EMPAT TERBANYAK PROSENTASENYA DI UDARA

    Karbon dioksida (CO2) adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak beracun. Karbon dioksida disebut juga gas asam arang karena gas karbon dioksida atom karbon juga dikenal dengan nama arang.

    Kadar gas karbon dioksida (o,035%) dalam udara menempati urutan keempat setelah nitogen, oksigen dan argon. Karbon dioksida di udara sebagian besar berasal dari gas buang pada pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi, batu bara dan gas alam). Sebagian lagi disuplai oleh kebakaran hutan dan pembakaran materi atau bahan organik yang mengandung unsur karbon (C). Karbon dioksida juga dikeluarkan oleh mahluk hidup pada saat bernafas.

 Pencemaran udara penyumbang terbesar CO2

  Fotosintesis

    Gas karbon dioksida dipakai oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Pada fotosintesis karbon dioksida akan dipakai tumbuhan untuk memproduksi karbohidrat dengan bantuan sinar matahari (6CO2 + 6H2O > C6H12O6 +6O2). Pada reaksi fotosintesis dibebaskan gas oksigen yang sangat diperlukan oleh mahluk hidup untuk bernapas dan untuk proses pembakaran (reaksi oksidasi). Pada proses pernapasan dan reaksi oksidasi akan dibebaskan gas karbon dioksida yang kemudian dipakai oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Dari dua persamaan reaksi di atas terlihat bahwa pada pemakaian gas karbon dioksida akan dihasilkan gas oksigen dan sebaliknya pemakaian gas oksigen akan menghasilkan gas karbon dioksida. Inilah yang disebut keseimbangan antara karbon dioksida dan Oksigen.

CO2 adalah Gas Efek Rumah kaca

Efek Rumah Kaca

    Efek rumah kaca (greenhouse effect) berasal dari kondisi yang terjadi pada rumah kaca. Sinar matahari dapat menembus kaca dan masuk ke dalam untuk memanaskan tanaman yang ada dalam rumah kaca. Tetapi sinar ini tidak dapat dipantulkan kembali ke luar melewati rumah kaca sehingga menyebabkan ruangan dalam rumah kaca tersebut semakin panas. Gas karbon dioksida dalam jumlah besar berperilaku seperti kaca yang menyelimuti bumi, sehingga bumi dapat dianggap berada di dalam sebuah rumah kaca yang sangat besar.

Dampak pemanasan global

    Dalam kondisi seperti ini sinar mataharai yang masuk ke bumi akan terjebak (tidak dapat keluar lagi melalui lapisan gas karbon dioksida), sehingga bumi mengalami pemanasan secara keseluruhan (pemanasan global). Pemanasan global dapat mengakibatkan lapisan es di kutub mencair dan mengubah iklim dunia, yang pada gilirannya nanti dapatmembahayakan mahluk hidup secara keseluruhan.

Penggunaan Karbon Dioksida

    Selain untuk proses fotosintesis,karbon dioksida juga dipergunakan dalam bidang lain. Roti, misalnya akan dapat mengembang dalam oven karena soda kue atau ragi dalam roti itu membebaskan karbon dioksida. Gas karbondioksida yang dilepaskan tertangkap oleh kantung gluten yang terdapat dalam tepung gandum dan menggembungkannya. Minuman ringan maupun bir berbusa karena karbon dioksida yang larut dalam minuman itu melepaskan diri. Karbondioksida cair juga digunakan sebagai bahan pemadam kebakaran, karena gas ini tidak dapat dibakar. Karbon dioksida disembunyikan menyelimuti api, sehingga oksigen tidak bersentuhan dengan bahan yang terbakar dan akhirnya api akan padam.

Komposisi gas di Atmosfer

Lebih Berat dari Gas Lain

    Gas karbon dioksida lebih berat dari gas lain di udara, sehingga sering gas ini memisah dan mencari tempat yang lebih rendah, seperti dasar jurang atau sumur tua. Komposisi gas lain seperti oksigen pada daerah ini sangat sedikit. Apabila mahluk hidup termasuk manusia memasuki daerah ini, maka ia akan mengalami kesulitan bernapas dan dapat meninggal dalam keadaan lemas akibat kekurangan oksigen.

KALSIUM : LOGAM ALKALI TANAH BERWARNA PUTIH KEPERAKAN

    Kalsium adalah logam alkali tanah berwarna putih keperakan dan lunak dengan lambang kimia Ca. Dalam sistem periodik, kalsium terletak pada golongan IIA dan periode 4. Nomor atom kalsium adalah 20 dan massa atom relatifnya 40,08 gr/mol. Kalsium memiliki titik lebur pada suhu 842oC dan titik didih pada suhu 1.494oC.

    Kalsium pertama kali ditemukan oleh Sir Humphry Davy, kimiawan Inggris pada tahun 1808 setelah ia mengisolasi logam ini melalui proses elektrolosis. Nama kalsium sendiri diambil dari bahasa latin calcis yang berarti kapur. Kalsium adalah komponen utama pada daun, tulang, gigi dan kulit manusia.

 Stalagmit dan Stalaktit di dalam gua kapur

 Sifat Kalsium

    Kalsium merupakan unsur kelima terbanyak di kerak bumi, tetapi logam ini tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam. Kalsium terdapat dalam senyawa-senyawa kalsium karbonat (CaCO2) yang terkandung di dalam kalsit, marmer, batu gamping, dan batu kapur, Kalsium Sulfat (CaSO4) di dalam gipsum, kalsium fluorida (CaF2) di dalam fluorit, kalsium fosfat (Ca3(PO4)2) di dalam batuan fosfat. dan banyak silikat lainnya. Kalsium merupakan unsur yang mudah bereaksi dengan oksigen dan air. Saat dipanaskan, logam ini akan langsung bereaksi dengan unsur halogen, oksigen, sulfur, fosfor, hidrogen dan nitrogen. Kalsium juga bereaksi dengan air membentuk hidroksida Ca(OH)2 dengan membebaskan hidrogen.

Kalsium karbonat

Manfaat Kalsium

    Kalsium sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia, yakni sebagai pembentuk sel darah dan tulang.Kalsium mutlak diperlukan bagi mahluk hidup untuk pertumbuhan dan pemeliharaan tulang dan gigi, membantu kontraksi otot dan pembekuan penggumpalan darah. Kebutuhan akan kalsium dipenuhi dengan memakan sayuran hijau dan meminum susu. Pada tanaman,kalsium merupakan salah satu unsur hara yang diperlukan. Di tanah, unsur ini berada dalam bentuk ion yang terlarut dalam air. Kalsium berfungsi untuk menggiatkan pembelahan sel dan mengaktifkan beberapa enzim di dalam tubuh tanaman. Kekurangan unsur kalsium akan menyebabkan matinya bagian-bagian pada ujung batang dan akar dari tanaman tersebut.

    Senyawa kalsium juga banyak dimanfaatkan dalam industri. Senyawanya di dalam batu kapur, gipsum, dan tanah liat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan semen dan plester bangunan. Kalsium karbonat juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan kaca. Pupuk dan cat juga memakai senyawa kalsium.

Kalsium Karbonat

    Kalsium karbonat merupakan salah satu senyawa kalsium yang menjadi komponen utama dalam kalsit, marmer, batu gamping, dan batu kapur. Di dalam gua, timbunan kalsium karbonat yang berasal dari tetesan air tanah selama ribuan dan jutaan tahun akan menghasilkan stalaktit dan stalagmit. Adapun dalam industri, kalsium karbonat digunakan untuk pembuatan pasta gigi dan obat anti-asam lambung.

Sumber : Ensiklopedi Umum Untuk Pelajar

TITANIUM : LOGAM TRANSISI BERWARNA PUTIH KEPERAKAN YANG BERSIFAT RINGAN DAN KUAT

   

     Titanium adalah logam transisi berwarna putih keperakan, yang bersifat ringan dan kuat, dengan lambang kimia Ti. Pada sistem periodik, titanium terletak pada golongan IV B dan periode 4. Nomor atom titanium adalah 22 dan massa atom relatifnya 47,88 gr/mol. Titanium memiliki titik lebur 1.660oC dan titik didih 3.287oC.

 Titanium

     Titanium pertama kali ditemukan oleh William Gregor, kimiawan Inggris pada tahun 1791. Nama titanium diberikan oleh Martin Heinrich Kalproth, kimiawan Jerman pada tahun 1795. Pada tahun 1930-an William kroll, kimiawan Jerman mengembangkan pengilangan titanium untuk skala besar. Pada tahun 1840, Du pont, perusahaan penghasil produk kimia dari Amerika Serikat, mulai memproduksi titanium secara komersil. Titanium merupakan unsur kesembilan terbanyak dalam kerak bumi.

Titanium Oksida

Sifat Titanium

    Titanium merupakan salah satu logam yang penting. Titanium memiliki massa jenis yang rendah, keras, tahan karat dan mudah diproduksi. Logam ini tidak larut dalam larutan asam kuat, seperti asam sulfat dan asam klorida. Titanium tidak reaktif di udara karena memiliki lapisan oksida dan nitrida sebagai pelindung. Logam ini tahan pengikisan 20 kali lebih besar dibandingkan logam campuran tembaga nikel serta tahan terhadap pengeroposan. Titanium juga memiliki angka banding kekuatan yang lebih berat daripada baja nirkarat. Batu permata titania terlihat lebih cemerlang daripada intan bila dipotong dan dipoles dengan baik.

Mineral Titanium

Proses Pembuatan

    Titanium terdapat di alam dalam bentuk bijih seperti rutil (TiO2) dan ilmenit (FeTiO3). UNsur ini banyak terdapat di dalam batu-batuan bintang (meteorit). Meskipun keberadaannya cukup melimpah di bumi, biaya pemrosesan titanium sangat mahal. Titanium sendiri lebih banyak dihasilkan dari proses secara komersial dibandingkan dibuat di dalam laboratorium.

    Salah satu metode yang digunakan dalam pembuatan titanium adalah metode Kroll yang benyak menggunakan klor dan karbon. Hasil reaksinya berupa titanium tetraklorida yang lalu dipisahkan dari besi triklorida dengan menggunakan proses destilasi. Senyawa titanium tetraklorida lalu direduksi menjadi logam murni oleh magnesium. Udara dikeluarkan agar logam yang dihasilkan tidak dikotori oleh unsur oksigen dan nitrogen. Sisa reaksinya berupa magnesium dan magnesium klorida kemudian dikeluarkan dari hasil reaksi dengan cara menggunakan air dan asam klorida sehingga meninggalkan spons titanium. Spons ini akan mencair di bawah tekanan helium atau argon dan pada akhirnya membeku membentuk titanium murni.

Titanium batangan

Pemanfaatan Titanium

    Sifat titanium yang kuat, ringan, tahan karat, tahan pengeroposan, dan memiliki konduktivitas panas yang baik membuat logam ini banyak dipakai pada berbagai bidang industri. Titanium dan campurannya dengan logam lain banyak digunakan untuk kontruksi pesawat terbang, pesawat ruang angkasa, kapal laut, kapal selam, peralatan militer, dan pipa saluran. Natrium titanat digunakan dalam pesawat televisi, radar, mikrofon dan fonograf. Titanium tetraklorida digunakan sebagai mordan (pengikat) untuk perwarnaan. Titanium oksida digunakan untuk pembuatan batang las, email porselin, karet, kertas dan tekstil.

Sumber : Enslikopedi Umum Untuk Pelajar

SENG : UNSUR LOGAM TRANSISI BERWARNA PUTIH KEBIRUAN

    Seng adalah unsur logam transisi berwarna putih kebiruan dan mengkilat dengan lambang kimia Zn. Pada sistem periodik, seng terletak pada golongan IIB periode 4. Nomor atom seng adalah 30 dan massa atom relatifnya 65,39 gr/mol. Seng memiliki titik lebur pada suhu 419,58oC dan titik didih pada suhu 907oC.

    Seng pertama kali ditemukan oleh Andreas Sigismund Marggraf (1709-1782), ahli kimia Jerman, pada tahun 1746. Seng memiliki nama asli Zink yang dalam bahasa Jerman berarti timah, karena memiliki sifat yang sama dengan timah. Pada suhu kamar, seng bersifat keras dan getas, namun akan melunak jika dipanaskan pada suhu 100oC. Seng tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni di alam bebas. Unsur ini selalu bersenyawa dengan belerang (sulfur) dalam mineral yang disebut spalerit atau bijih seng. Mineral-minerallainnya yang mengandung unsur seng adalah kalamin, franklinit, smithsonit, willemit dan zinksit.

Seng : Gelena

Sifat Seng

    Seng merupakan unsur yang sangat reaktif dibandingkan dengan logam lain, seperti tembaga, air raksa, dan emas. Seng akan membentuk senyawa karbonat biasa jika bereaksi dengan gas karbon dioksida, oksigen, ataupun air yang dapat melindungi logam agar tidak berkarat. Logam ini juga mudah bereaksi dengan asam untuk membuat gas hidrogen. Ion seng (Zn2+) tidak berwarna dan di dalam air terhidrolisa menjadi seng hidroksida dan ion H+.

Proses Pembuatan

    Seng lebih banyak dibuat di pasaran dibandingkan di dalam laboratorium. Pada umumnya seng dibuat dari bijihnya yang mengandung senyawa sulfida. Senyawa ini dipanggang untuk menghasilkan senyawa seng oksida (ZnO). Senyawa ini kemudian direduksi dengan menggunakan karbon untuk menghasilkan logam murninya.

    Selain itu, seng juga dapat diperoleh dari proses elektrolisa. Bijih seng dilarutkan ke dalam asam sulfat untuk menghasilkan larutan seng sulfat (ZnSO4). Kadmium sebagai pengotor bijih besi dihilangkan dengan penambahan abu seng sehingga menghasilkan endapankadmium sulfat. Senyawa seng sulfat kemudian di elektrolisis dengan menggunakan aluminium sebagai katode dan logam campuran timbal dan perak sebagai anode untuk menghasilkan logam murninya.

 Berbagai bentuk mineral Seng

Pemanfaatan Seng

    Seng banyak dimanfaatkan dalam industri. Seng dapat dibuat menjadi berbagai macam bentuk dengan menggunakan metode pengerjaan logam yang konvensional. Logam-logam lain seperti besi, atau baja dapat digalvanisasi dengan seng untuk menghindari proses karat dan dipakai sebagai atap atau pelapis tangki. Seng juga digunakan untuk bahan baterai.

    Senyawa seng dengan sulfur (ZnS) dimanfaatkan pada layar televisi karena dapat berfluoresensi (berfungsi mengubah berkas elektron menjadi cahaya tampak). Selain itu, seng juga dapat dikombinasikan dengan logam-logam lain untuk membentuk campuran-campuran lain. Kuningan, misalnya merupakan campuran antara tembaga dan seng : Perunggu merupakan campuran antara tembaga, timah serta sedikit seng dan perak nikel merupakan campuran antara tembaga, nikel dan seng

Pemanfaatan Seng untuk atap rumah

SILIKON : UNSUR METAL BERWARNA KELABU

    Silikon adalah unsur metaloid berwarna kelabu tua dengan lambang kimia Si. Pada sistem periodik, silikon terletak pada golongan IVA dan periode 3. Nomor atom silikon adalah 14 dan massa atom relatifnya 28,09 gr/mol. Silikon memiliki titik leleh pada suhu 1.410oC dan titik didih pada suhu 2.355oC.

    Silikon pertama kali dikenali sebagai unsur oleh Jons Jacob Berzelius, ahli kimia Swedia, pada tahun 1824. Silikon merupakan unsur kedua terbanyak di dalam kerak bumi setelah oksigen. Kerak bumi mengandung sekitar 48% oksigen dan 28% silikon. Silikon terdapat melimpah dalam semua batuan, kecuali batu kapur. Silikon murni berwarna kelabu tua dan keras serta mengkilat. Akan tetapi, silikon dalam bentuk bubuk berwarna kecokelatan.

 Silikon

Sifat Silikon

    Unsur silikon dapat dibuat dengan cara mereduksi silikon dioksida atau silikat dengan kokas. Dalam skala kecil, reduksi dilakukan dengan bubuk aluminium. Silikon tidak reaktif pada suhu biasa. Akan tetapi jika dipanasi, silikon dapat bereaksi dengan unsur halogen (flour, klor, brom dan iodin) membentuk silikon halida. Silikon murni merupakan penghantar listrik yang buruk, tetapi daya hantarnya dapat diperbesar dengan menambahkan atom tertentu sehingga akan menjadi bahan semi konduktor. Kebanyakan silikon tidak berbahaya bagi tubuh manusia dan tidak dicerna oleh bahan kimia tubuh.

 Silikat Ferromagnesian

Silikat Non Ferramagneisan

Silika dan Silikat

    Dalam alam, silikon terdapat dalam bentuk senyawa terutama dengan oksigen, yaitu silika (silikon dioksida) dan silikat. Silika merupakan peramu utama pasir dan berbagai bentuk mineral yang membentuk batuan. Kristal silika murni ditemukan di alam dalam bentuk polimorfis, seperti kuarsa, pasir, agata (akik), oniks, opal, batu kecubung (ametis) dan flint. Adapun silikat adalah senyawa silikon yang paling melimpah dalam kerak bumi. Kebanyakan batuan dan mineral adalah silikat dengan kisi atau susunan yang berbeda-beda. Kisi silikat ini dapat dianggap sebagai turunan dari silika, tetapi dengan atom-atom lain. Kadang silikat terkait dengan atom silikon dan oksigen, dan kadang juga menggantikan atom silikon dan oksigen. Susunan ikatan antara silikon dan oksigen sangat kuat, yakni sekitar 1,5 kali ikatan antar karbon, yang menyebabkan sifatnya menjadi tahan panas dan tahan cuaca.

 Pemanfaatan Silikon

Pemanfaatan Silikon

    Silikon dapat berbentuk gas, cair atau padat, dan banyak digunakan dalam berbagai industri. Silikon murni digunakan dalam pembuatan peranti elektronik, seperti transistor dan sel surya karena silikon merupakan bahan semi konduktor yang baik. Senyawa silikat sendiri sering sering dimanfaatkan dalam pembuatan keramik dan kaca. Produk-produk keramik terbuat dari campuran berbagai mineral dan batuan yang telah dihaluskan. 

    Dalam industri, silikon digunakan sebagai bahan anti lengket yang bersih dan tidak berasap, misalnya untuk melepaskan bau dan benda karet atau plastik dari cetakan. Silikon cair digunakan dalam bentuk lilin dan bahan pemoles untuk cat mobil dan perabotan. Silikon juga banyak digunakan sebagai penyumbat kedap air untuk keramik kamar mandi dan dapur. Cat silikon yang tidak melepuh pada suhu 250-300oC digunakan sebagai cat kapal.