BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Teknologi kimia telah berkembang sejak manusia
mengetahui cara pembuatan garam dari air laut beribu-ribu tahun lalu. Makalah
ini berisi tentang perkembangan teknologi kimia dari zaman pra sejarah,
peradaban Yunani, Cina, Islam, Eropa hingga zaman modern dan kontemporer.
Teknologi kimia modern besar-besaran berlomba dengan
pengembangan proses tanpa pengetahuan tentang teori untuk pembuatan. Bahan soda
dan asid sulfurik yang sangat diperlukan dalam jumlah besar dalam revolusi
industri abad 19. Pada penghujung abad 19 ini, barulah teknologi kimia
dijadikan suatu disiplin ilmu dengan adanya jurusan kimia yang pertama kali di Massachusetts Institute of Technology,
Amerika. Dengan penggunaan proteum yang meluas sebagai bahan materi baru yang
menggantikan arang batu, selain untuk meluaskan industri bahan api, barulah
muncul bahan-bahan baru seperti polimer, getah sintetik.
Dengan berkembangnya teknologi kimia dengan pesat
sebelum dan sesudah Perang Dunia II, muncul masalah pencemaran alam sekitar dan
keselamatan para pekerja dan penduduk di sekitar kawasan industri kimia harus
diberi perhatian, terutama sesudah terjadinya pencemaran bahan kimia dan
kebakaran di beberapa kawasan kimia termasuk Malaysia. Munculnya bioteknologi sebagai
penyeimbang teknologi kimia mengakibatkan gerakan alam sekitar karena
bahan-bahan kimia seperti polimer, sabun sekarang menjadi bahan penelitian
untuk penghasil utama bioteknologi.
Atas dasar itulah, penulis mencoba untuk mengulasnya
dalam paper yang berjudul “Perkembangan
Teknologi Kimia”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas,
maka rumusan masalah dalam paper ini adalah sebagai berikut :
1.
Bagaimana sejarah perkembangan
teknologi kimia ?
2.
Pelajaran positif apa yang bisa dipetik
dari sejarah perkembangan teknologi kimia ?
C. Tujuan dan Manfaat
Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan dan manfaat
penulisan paper ini adalah sebagai berikut :
1.
Untuk mengidentifikasi bagaimana
perkembangan teknologi kimia.
2.
Agar kita mengetahui pelajaran
positif apa yang bisa dipetik dari perkembangan teknologi kimia.
D. Metode Penulisan
Metode penelitian dalam penulisan paper ini
menggunakan metode study teks (study kepustakaan) yang merupakan kegiatan
penelusuran dan penelaahan literatur.
1. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data secara keseluruhan merupakan hasil dari studi
kepustakaan yang diperoleh dari buku-buku, majalah, koran, dan internet.
2. Metode Analisis Data
Berdasarkan metode pengumpulan data di atas maka metode analisis data
dalam paper ini adalah sebagai berikut :
a.
Analisis deskriptif
Analisis yang digunakan untuk menggambarkan atau mengungkapkan masalah.
b.
Analisis sintesis
Analisis yang digunakan untuk memperoleh kesimpulan guna kelengkapan
kerangka pencapaian tujuan.
E. Sistematika Penulisan
Pada penulisan paper yang berjudul “Perkembangan Teknologi Kimia” ini
tersusun atas 4 bab, yaitu :
Bab pertama, merupakan pendahuluan yang meliputi latar
belakang masalah, rumusan masalah, tujuan dan manfaat, metode penulisan serta
sistematika penulisan.
Bab kedua, merupakan kajian teori yang membahas tentang
pengenalan industri kimia, permulaan ilmu kimia dan teknologi kimia, permukaan
teknologi kimia modern.
Bab ketiga, berisi tentang penyajian data dan
pemecahan masalah.
Bab keempat, adalah penutup yang berisi kesimpulan dan
saran.
BAB II
KAJIAN TEORI
A. Pengenalan Industri Kimia
Arti kimia dalam Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris
berasal dari kata al-kimiya yang berasal dari Bahasa Arab. Ada para ahli kimia
berpendapat bahwa al-kimiya berasal dari Bahasa Cina. Ilmu al-kimiya berasal
dari peradaban Cina kemudian diwariskan kepada para generasi. Ilmu ini bermula
dalam peradaban Islam sebagai ilmu yang mempunyai 2 arti yang berbeda yaitu
kimia lahir dan kimia batin yang dipelopori oleh Zabir bin Hassan pada abad 19.
Ilmuwan al-Razi telah menolak dimensi kimia batin dan hanya menumpukan kepada
aspek kimia lahir saja. Disinilah mulanya kimia modern. Pendapat ini mungkin
bertolak belakang dengan pendapat para ahli sejarah sains barat yang mengatakan
bahwa kimia modern berakal dengan Robert Boyle pada abad 17. Beliau dikatakan
menafsirkan unsur kimia secara jelas. Pada zaman dahulu sampai abad 19, kimia
dan teknologi kimia tidak dibedakan. Untuk kegunaan kajian ini, teknologi kimia
perlu diartikan sebab pada zaman modern terdapat perbedaan diantara kimia dan
teknologi kimia. Teknologi kimia merupakan satu bidang teknologi yang sekarang
amat penting dengan berbagai kegunaan dalam kehidupan manusia modern. Teknologi
boleh diartikan sebagai bahan atau alat teknologi itu atau penukaran bahan asli
atau bahan buatan kepada bahan atau alat yang berguna. Teknologi kimia
merupakan bahan-bahan kimia yang dihasilkan untuk kegunaan manusia atau teknik
atau proses pembuatan bahan-bahan kimia ini.
Dalam pembuatan makalah ini akan membahas tentang
ringkasan sejarah perkembangan teknologi kimia dari zaman purba
pra-sejarah, zaman Mesir, zaman Romawi
dan zaman Islam. Makalah ini juga akan membicarakan secara kritis beberapa
permasalahan teknologi kimia modern seperti pencemaran alam sekitar dan resiko
kematian dan kecelakaan dan beberapa cara penyelesaiannya.
Sejarah awal mulanya teknologi kimia amat sulit
ditentukan karena sejarah telah menunjukkan manusia zaman itu mempunyai sedikit
pengetahuan atau ilmu tentang teknologi kimia yaitu penggunaan bahan kimia dan
pemrosesan bahan kimia walaupun bahan kimia yang dihasilkan jauh lebih kecil
daripada industri kimia modern. Kebanyakan bahan kimia yang dihasilkan pada
zaman purba digunakan untuk kehidupan sehari-hari seperti untuk makanan,
pakaian, dan perumahan dan kegunaan untuk masyarakat yang lebih canggih antara
lain :
1) Pembuatan Garam
Garam dalam bentuk yang sederhana merupakan bahan
kimia yang dihasilkan dengan teknologi amat rendah yaitu pengeringan air laut
dengan sinar matahari atau dengan penggalian batu garam. Manusia purba
memerlukan penambahan garam yang hilang melalui keringat. Dan makanan yang
dimasak umumnya tidak mengandung garam cukup. Oleh karena itu garam merupakan
penunjang kebutuhan manusia yang harus dipenuhi.
2) Fermentasi
Proses fermentasi merupakan proses kimia yang
diketahui oleh semua manusia purba antara lain menghasilkan minuman keras yang
beralkohol dengan fermentasi gula. Di negara Mesir kuno, fermentasi lebih
dikenal sebagai penghasil cuka atau asid asetik yang bukan hanya digunakan
dalam makanan tetapi juga menghasilkan bahan lain.
3) Bahan Pewarna
Bahan pewarna untuk lukisan dan untuk pewarna kain
juga merupakan bahan kimia yang penting misalnya : lukisan di dinding gua di
Spanyol, Afrika dan Australia yang menggunakan beberapa warna seperti merah,
kuning dan hijau menunjukkan bahwa manusia purba mengetahui tentang bahan kimia
berwarna seperti tanah liat, bijih besi (merah dan kuning), kuprum dan feros
sulfat (hijau). Bahan pewarna kain dihasilkan dari tumbuh-tumbuhan dan
binatang-binatang. Contohnya, warna biru dihasilkan dari daun Indigo dan
Madder, dan warna merah dari serangga Laca.
4) Kaca
Kaca merupakan bahan teknologi kimia. Hasil sejarah
menunjukkan bahwa kaca telah dibuat di Mesir sejak tahun 4.000 SM. Kaca dibuat
dengan cara memanaskan campuran soda dan pasir hingga melebur dan melalui
proses pendinginan secara perlahan-lahan, pembuatan kaca dibuat pertama kali di
kawasan timur laut Mediterania yang termasuk di kawasan Greece.
5) Tembikar
Tembikar identik seperti kaca yaitu merupakan bahan
hasil teknologi zaman purba. Pembuatan tembikar dihasilkan sekitar tahun 3.000
SM. Sejak zaman Dinasti Tang telah menghasilkan tembikar berwarna putih yang
amat tinggi kualitasnya. Pada tahun 500 SM. Acuan tersebut digunakan pada zaman
Rom untuk memperbaiki hasil tembikar dari segi estetika dan diberi lukisan
dengan bahan pewarna. Bahan acuan berwarna merah dibuat dari pasir, soda dan
garam plumbum tetapi mempunyai kepekatan sangat rendah.
6) Bahan Api Untuk Lampu
Keperluan pemancar cahaya yang lebih canggih daripada
kayu untuk manusia, bekerja atau beristirahat pada waktu malam hari memerlukan
penerangan lampu. Lilin merupakan hasil olahan lemak binatang yang mempunyai
sumbu yang dibuat dari rumput. Dengan penemuan nyala yang lebih terang
dihasilkan dari pembakaran minyak sayuran seperti minyak zaitun yang dicampur
dengan garam.
B. Permulaan Ilmu Kimia Dan
Teknologi Kimia
Ilmu kimia sebagai suatu disiplin yang berasal di
negeri Cina dan di Greece (Wan Fuad Wan Hassan, 1990). Ahli kimia Cina
mengatakan bahwa benda terdiri oleh dua unsur yaitu prinsip Yin dan Yang, ahli
kimia Helenistik mengatakan bahwa benda terdiri dari dua prinsip yaitu raksa
dan belerang yang seterusnya terdiri dari empat unsur yaitu api, udara, tanah,
dan air. Dan empat unsur tersebut mempunyai sifat-sifat benda antara lain
lembab, kering, panas, dan sejuk. Dari kedua ahli kimia mengatakan bahwa timah
hitam dapat diubah menjadi emas dengan mengubah kadar prinsip-prinsip yang ada
didalam timah hitam tersebut.
C. Permulaan Teknologi Kimia
Modern
Setelah banyak ilmu tentang teknologi kimia pindah ke
Eropa pada sekitar abad empat belas, lahirlah golongan ahli al-kimiya Eropa
yang turut memberi sumbangan kepada bidang teknologi kimia. Karya Jabir (Geber)
dan al-Razi (Rhazes) diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan ajaran mereka
disebarluaskan ke seluruh Eropa zaman Renaissance ini. Tiga abad kemudian, ahli
kimia seperti Robert Boyle, yang terpengaruh dengan revolusi sains yang
mencanangkan slogan kaedah empirik dan rasional telah mengetahui langkah/proses
warisan Jabir dengan menerbitkan bukunya yang berjudul Skeptical Chemist pada tahun 1661 Masehi yang secara jelas menafsirkan unsur kimia sebagai bentuk unsur
yang paling mudah, lantaran itu menyimpang dari pendapat Jabir (Derry dan
Williams, 1960). Unsur kimia Boyle, menemukan Lavoisier tentang teori Atom
Dalton dan seterusnya telah membina suatu unsur kimia modern baru yang
memisahnya dari warisan kimia Cina-Helenistik-Islam.
Pembuatan Alkali atau Soda
Hal seterusnya dalam sejarah teknologi kimia ialah
Revolusi Industri yang berlaku dengan pesatnya sejak abad ke delapan belas dan
abad ke sembilan belas Masehi di Eropa. Industri tekstil, kaca dan sabun di
sana berkembang dengan pesat dan bahan yang paling dikehendaki oleh
industri-industri ini ialah al-qali
atau alkali dalam bentuk soda. Sebelum ini, alkali dihasilkan melalui
pembakaran rumpai laut atau bahan tumbuh-tumbuhan seperti kayu. Keadaan negara
Perancis yang kaya sejak berlakunya revolusi, telah menyebabkan import soda
menurun dengan mendadak. Pengusaha setempat terpaksa mendapatkan sumber dalam
negeri. Nicolas Leblanc seorang ahli teknologi kimia Perancis, telah berjaya
menciptakan proses membuat soda secara besar-besaran pada tahun 1789. Proses
ini dipatenkan oleh penciptanya pada tahun 1791 dan lantaran itu proses ini
dikenali dengan nama Proses Leblanc (Derry dan Williams, 1960 dan Furter,
1980). Garam lazim dicampur dengan asid sulfurik untuk menghasilkan gas
hidroklorida dan garam natrium sulfat, dan garam ini dicampur dengan arang batu
dan batu kapur yang kemudian dibakar di dalam tungku berputar untuk
menghasilkan abu hitam. Soda diekstrak dari abu hitam dengan air dan
dikeringkan .
Tempat pertama yang menggunakan proses Leblanc
didirikan di Franciade, di tebing sungai Seine pada tahun 1791. Di England,
proses ini tidak digunakan sehingga pada tahun 1823 bea cukai terhadap garam
dibatalkan. William Muspratt merupakan orang yang pertama membina tempat
Leblanc di Liverpool pada tahun itu. Charles Tennant pula telah membina proses
pembuatan soda Leblanc terbesar di St. Rollox pada tahun 1825 (Derry dan
Williams, 1960 dan Furter, 1980).
Proses Leblanc telah menyebabkan masalah pencemaran
kimia. Abu kalsium sulfida merupakan bahan buangan yang mencemari alam. Gas hidroklorida
yang diluapkan ke atmosfer menyebabkan hujan asam terhadap penduduk di sekitar
Leblanc. Di Perancis, gas hidroklorida yang dihasilkan oleh Proses Leblanc
ditindak lanjuti dengan ammonia untuk membentuk ammonium klorida. Di Britain,
kadar luapan gas ini yang amat besar tidak membolehkan penggunaan cara yang
sama. Pada tahun 1813, William Gossage telah menemukan alat penyerap gas
pertama yang berupaya menyerap gas hidroklorida ke dalam air (Derry dan
Williams, 1960 dan Furter, 1980). Alat ini berupa sebuah menara yang dipadatkan
dengan dahan-dahan kecil atau pecahan batu bata. Gas klorida dialirkan ke dalam
menara ini searus dengan air. Padatan ini meluaskan permukaan sentuhan di
antara gas dan air untuk pemindahan hidroklorida. Penyerapan gas ini telah
menjadi kendali unit yang piawai dalam teknologi kimia modern.
Masalah pencemaran yang dihadapi oleh Proses Leblanc
menyebabkan para ahli teknologi kimia berusaha untuk menciptakan proses pilihan
untuk menghasilkan soda. J. Fresnel pada tahun 1811 telah mendapatkan bahwa
natrium bikarbonat merupakan suatu
larutan natrium klorida yang dicampur dengan ammonia, campuran dengan ammonium
bikarbonat, yang dihasilkan daripada campuran antara karbon dioksida yang disalurkan
melalui larutan ini, dan ammonia (Derry dan Williams, 1960). Kiranya natrium
bikarbonat ini dipanaskan, soda dibentuk dan karbon dioksida dibebaskan. Karbon
dioksida boleh dihasilkan dengan memanaskan batu kapur terutama pada permulaan
proses, digunakan semula untuk memanaskan natrium bikarbonat. Ammonia boleh
dipisahkan dari larutan. Proses ammonia-soda ini tidak dapat diperdagangkan
oleh karena masalah pembesaran. Ernest dan Alfred Solvay pada tahun 1861 telah
dapat menyelesaikan masalah ini melalui keahlian mereka. Mereka telah menciptakan
menara karbon yang bagus dengan mengalirkan air garam dan ammonia. Suatu menara
yang mengandung plat, dan menyalurkan gas karbon dioksida naik melalui menara
ini. Soda dipisahkan dari serbuk soda dan air garam melalui proses pemanasan
ammonia dibebaskan dari ammonium klorida dicampur dengan kapur yang merupakan
hasil sampingan pemanasan batu kapur, dan diedarkan semula ke unit penepu air
garam (Derry dan Williams, 1960 dan Furter, 1980). Proses Solvay ini merupakan
proses kimia besar yang pertama, dan proses ini telah menyebabkan penghapusan
proses Leblanc dan permulaan industri kimia tak organik berat. Harga soda turun
dari 40 pounds per-ton pada tahun 1870 menjadi 12 pounds per-ton pada tahun
1900 yang disebabkan oleh penggunaan proses Solvay.
Proses elektrolisis juga dikembangkan pada abad ini.
Castner, seorang ahli kimia Amerika pada mulanya menghasilkan natrium dengan
cara yang lazim untuk membuat aluminium, akan tetapi beliau gagal karena suatu
proses pembuatan aluminium secara elektrolisis yang jauh lebih murah telah
digunakan. Castner kemudian menciptakan proses untuk menghasilkan natrium
peroksida, suatu agen pemutih, dengan membakar natrium dalam aliran udara.
Beliau juga membuat natrium sianida untuk industri emas. Kedua bahan ini
menjadi sangat laris sehingga Castner terpaksa menciptakan proses baru yang
lebih tinggi pengeluarannya. Beliau coba menggunakan proses elektrolisis soda
kaustik cair akan tetapi soda kaustik yang diperoleh tidak berapa tulen. Oleh
yang demikian, beliau mencoba menghasilkan soda kaustik tulen melalui proses
elektrolisis air garam. Natrium yang dihasilkan di katoda dilarutkan dalam air
raksa sebagai suatu campuran dengan air untuk menghasilkan soda kaustik dalam
sebuah proses yang lain. Klorin yang dihasilkan di anoda juga boleh digunakan
untuk menghasilkan serbuk pemutih (Derry dan Williams, 1960), antara lain :
Asid Sulfurik
Permintaan tinggi asid sulfurik untuk proses Leblanc,
industri tekstil dan baja, telah menyebabkan perkembangan pesat proses
pembuatan asid ini. Pada awal kurun ke tujuh-belas, asid sulfurik dihasilkan di
Nordhausen melalui penyulingan vitriol hijau (ferus sulfat), yaitu proses
tradisi seperti yang diperihalkan oleh al-Razi. Joshua Ward pada tahun 1737
telah menghasilkan asid sulfurik dengan membakar campuran belerang (sulfur) dan
nitrat (saltpetre) di kaca besar yang mengandung lapisan cetak air di dalamnya
(Derry dan Williams, 1960 dan Furter, 1980). Setelah beberapa kali pembakaran,
air ini akan berubah menjadi asid sulfurik lemah. Roebuck pada tahun 1776 telah
memajukan proses ini dengan mengganti kaca dengan kaca bekas yang diperoleh
dari plumbum berbingkai kayu yang dibuat sebesar mungkin. Lapisan air cetak
kemudian diganti dengan semburan gas dan stim yang menghasilkan proses yang
selanjar. Tennant pada tahun 1803 telah membakar sulfur dan nitrat dalam
pembakaran yang besar dan menyembur gas yang dihasilkan dalam bekas plumbum
bersama-sama semburan stim. Nitrogen dari nitrat menghasilkan oksida-oksida
nitrogen yang sebenarnya mungkin menjadi penghasil sulfur trioksida. Setelah
asid sulfurik dibentuk, oksida-oksida nitrogen perlu diedarkan. Pada tahun
1830, Gay-Lussac telah membina menaranya untuk menyerap oksida-oksida nitrogen
ini. Asid sulfurik pekat diperlukan dalam banyak industri dan lantaran itu
proses pemekatan juga amat penting. Pada tahun 1895, Glover menciptakan menara
untuk memekatkan asid sulfurik. Pengembangan terakhir proses asid sulfurik
dibuat oleh Phillips pada tahun 1931, dengan menindaklanjuti sulfur dioksida
yang dihasilkan dari pembakaran sulfur, dan oksigen di udara dengan platinum
halus sebagai unsur untuk menghasilkan sulfur trioksida. Kesukaran teknik yang
dihadapi pada proses awal ialah keracunan. Walau bagaimanapun bahan seperti
ferus oksida yang murah boleh digunakan sebagai bahan untuk proses selanjutnya.
Penyerapan sulfur trioksida dalam menara menyerap asid sulfurik dan pemekatan
seterusnya menghasilkan asid sulfurik, asid yang lebih pekat (dikenali sebagai
oleum). Proses pembuatan asid kini secara umumnya mengikuti proses yang
dikembangkan pada akhir abad ke sembilan-belas, walaupun terdapat beberapa
pembaharuan di segi pembakaran sulfur, penukar sulfur trioksida serta
kemungkinan menara-menara menyerap dan pemekat asid.
Asid sulfurik sejak 1841 telah digunakan oleh Lawes
dalam industri pembuatan baja juga melarutkan tulang untuk membentuk
superfosfat. Setelah persediaan tulang tidak cukup untuk memenuhi permintaan
baja, Lawes menggunakan fosfat galian yang diimport. Sebelum itu, pada tahun
1815, baja bernitrogen, ammonium sulfat diperoleh dari asid sulfurik dan
ammonia yang dihasilkan dari pembakaran arang batu (Derry dan Williams, 1960).
Bahan Pewarna
Sebelum pertengahan abad ke sembilan-belas, bahan
pewarna untuk tekstil dan sebagainya diperoleh dari bahan-bahan tabii seperti
pewarna biru yang dihasilkan dari daun pohon indigo dan madder, dan pewarna
merah yang dihasilkan dari serangga
Laca. Ahli kimia terkenal, van Hoffman pada tahun 1845 telah mendapatkan bahwa
salah satu bahan yang dihasilkan dari industri pembakaran arang batu, benzena,
merupakan proses asid nitrik untuk
menghasilkan nitrobenzena yang sekiranya menghasilkan anilin. Beliau telah
menciptakan satu proses untuk menghasilkan anilin secara besar-besaran. Salah
seorang pelajarnya, Perkin, setelah sadar tentang kesamaan formula
alil-toluidin, suatu bahan yang berasal dari anilin, dengan kuinin, mencoba
menghasilkan kuinin dengan mengoksidakan bahan itu. Proses ini gagal, akan
tetapi beliau telah mencoba uji yang sama terhadap anilin dan menghasilkan hablur
jingga. Beliau secara tidak sengaja telah membuat bahan pewarna jingga secara
sintetik! Beliau mempatenkan penemuan ini dan membina sebuah tempat untuk
menghasilkan bahan ini pada tahun 1857. Kejayaan Perkin telah menggagalkan
ahli-ahli kimia organik lain menumpukan perhatian kepada sintesis bahan
pewarna. Pada tahun 1852, Verguin menemui magenta, dan van Hoffman pula
menunjukkan bahwa bahan pewarna magenta merupakan bahan asal untuk berbagai
warna jingga. Biru rosanilin ditemui pula di Perancis, akan tetapi bahan ini
tidak larut dalam air. Nicholson mendapatkan kiranya bahan pewarna ini dengan
diproses dengan asid sulfurik yaitu disulfonasikan. Proses sulfonasi ini
akhirnya amat berguna dalam bentuk jenis pewarna yang lebih larut dan bereaksi
sesuai dengan kehendak industri pewarna. Griess menemui sebatian diazo pada
tahun 1862. Seterusnya, pewarna tabii pula disintesiskan. Alizarin ditemui oleh
Graebe dan Liebermann di Jerman dan Perkin di England secara bebas. Caro dari
syarikat Badische Anilin-und-Soda Fabrik (BASF) telah menemui proses pembuatan
alizarin yang lebih ekonomis. Para penanam pohon madder mendapat kerugian berjuta-juta dalam
sekejap mata saja. Pada tahun 1880 Baeyer menemukan proses membuat indigo. Tujuh
belas tahun kemudian, barulah proses ini disempurnakan dengan penemuan secara
tidak sengaja bahwa raksa sulfat sebagai bahan untuk mempercepat proses
tersebut. Banyak lagi bahan pewarna yang disintesiskan. Pada awalnya, industri
bahan pewarna ini berpusat di England akan tetapi akhirnya industri ini
berkembang dengan pesatnya di Jerman sehingga negeri ini menjadi pusat baru
pembuatan bahan pewarna sampai sekarang. Kemunculan Jerman sebagai tempat
pembuat bahan pewarna dunia disebabkan oleh sokongan kerajaannya yang kuat, dan
kelonggaran pengurus menggunakan kaki tangan teknik dalam semua aspek
perniagaan ini.
Peluru
Sebelum pertengahan abad ke sembilan-belas, yang
digunakan ialah peluru tradisional yang mengandung belerang, barud dan arang seperti yang diciptakan
oleh orang Islam. Pada tahun 1846, dua perkembangan telah menukar sejarah
pembuatan peluru. Pertama ialah penemuan nitroselulosa oleh Schonbein melalui
proses nitrik asid dengan kapas yang merupakan sumber selulosa. Penemuan ini
pada mulanya menemui kesulitan karena nitroselulosa tidak stabil dan mudah
meledak. Kedua, pada tahun yang sama, Sobrero telah menemukan nitrogliserin
dengan proses asid nitrik dengan
gliserin yang dihasilkan oleh industri sabun. Bahan ini mempunyai guna yang
sama seperti nitroselulosa karena ketidakstabilannya. Masalah ini diselesaikan
oleh Alfred Nobel dengan menyerap nitrogliserin ke dalam tanah liat kieselghur
untuk menghasilkan dinamit. Nobel juga menciptakan gelatin letupan yang
mengandung nitrogliserin dengan sedikit koloid kapas. Sejak tahun 188, nitrogliserin
dibuat secara besar-besaran. Penetralan dilakukan dalam reaktor dan hasil
proses dicampur dengan air yang banyak. Nitrogliserin tidak larut dalam air
terpisah. Proses ini banyak campuran asid, maka proses ini diubah dengan
membiarkan nitrogliserin itu terpisah dari fasa air perlahan-lahan. Pada tahun
1866, Abel telah menunjukkan kestabilan nitroselulosa terjamin kiranya semua
unsur asid nitrik dan sulfurik yang digunakan untuk pembuatannya dibuang.
Penggunaan peluru baru ini sebagai propelan untuk meriam
dan senjata api kecil bermula pada awal abad 1880 dengan pengenalan Poudre B di Perancis dan balistit oleh
Nobel sebagai propelan.
BAB III
PENYAJIAN DATA DAN PEMECAHAN MASALAH
A. Penyajian Data
Seperti yang telah disebut sebelum ini, bahwa pada
ambang abad kedua-puluh ini, industri kimia terbesar berada di Jerman karena
kaki tangan tekniknya yang bermutu tinggi. Kehebatan teknologi Jerman dicontoh
oleh pengembangan proses pembuatan ammonia Haber-Bosch. Ammonia amat diperlukan
untuk membuat asid nitrik yang merupakan bahan utama dalam pembuatan bahan
letupan, peluru, dan baja bernitrogen. Fritz Haber memenangkan Anugerah Nobel
untuk kimia pada tahun 1918 karena telah berhasil menghasilkan ammonia dengan
proses langsung nitrogen dan hidrogen pada 200 atmosfer dan 600 0C
dengan adanya unsur uranium karbid atau osmium (ferus oksida digunakan
kemudian). Pembinaan reaktor skala industri pada tekanan dan suhu yang tinggi
ini merupakan satu percobaan dalam
kejuruan yang amat berat. Kehebatan kejuruan BASF setelah proses ini berhasil
ditingkatkan di kawasan pengeluaran pada tahun 1913. Hanya selepas tahun 1920,
barulah proses ini digunakan di luar Jerman, setelah teknologi membuat alat
yang boleh menahan tekanan dan suhu yang tinggi diketahui.
Sebelum ini, stok suapan untuk bahan kimia organik
diperoleh dari tar arang batu yang disuling untuk menghasilkan bahan seperti
benzena, toluena, naftalena, fenol, piridin dan antracena. Tar arang batu ini
menjadi bahan stok suapan utama Eropa hingga pada Perang Dunia Kedua. Dengan
pengeluaran minyak mentah pertama di Pennsylvania, satu lagi bahan stok suapan,
yaitu minyak mentah yang
mengandung seperlima karbon, Amerika telah
mengembangkan industri petroleum ini, sehingga pengetahuan tentang pengeluaran
dan pengolahan minyak banyak terpengaruh dengan istilah Amerika. Pada mulanya,
gas yang diperoleh ketika minyak dikeluarkan, dibakar begitu saja karena
teknologi memprosesnya dan menghantarnya ke tempat penggunaan yang jauh masih
belum diketahui. Dengan perkembangan teknologi tekanan tinggi dan refrigerasi
terutama setelah Perang Dunia Kedua, gas asli yang terdiri dari metana
dikeluarkan dan dihantar melalui pipa dan didinginkan hingga berbentuk cairan
dan dihantar dengan kapal tangki atau lori tangki ber-refrigerasi. Gas propana
dan butana boleh disimpan dalam keadaan cair pada tekanan sekitar 6 hingga 9
atmosfera pada suhu bilik untuk menghasilkan gas petroleum Cair (LPG). LPG ini
dihantar dengan kapal dan lori tangki; dan sekiranya dimuatkan dalam botol
tekanan tinggi, boleh digunakan sebagai bahan api di dapur.
Bahan organik yang banyak digunakan dalam kehidupan
sehari-hari adalah polimer atau yang dikenal umum sebagai plastik. Beberapa
perkembangan pada akhir abad ke sembilan-belas ialah penciptaan seluloid, satu
bahan polimer termo-plastik dan galalith, satu polimer termoset. Polimer
termoplastik menjadi lembut sekiranya dipanaskan dan boleh dibentuk. Proses ini
berbalik. Polimer termoset pula tidak boleh diubah bentuk setelah dibentuk.
Baekeland telah menggunakan proses fenol dengan fomaldehida untuk menghasilkan
plastik termo-set yang dikenal sebagai Baekelite. Penemuan Polythene atau
polietilena rendah (LDPE) oleh ICI pada tahun 1941 pada tekanan dan suhu yang
tinggi, merupakan suatu revolusi, karena polimer ini termoplastik, yaitu
polimer ini boleh dibentuk dengan mudah. Polivinilklorida (PVC) diciptakan
secara terpisah oleh Amerika dan Jerman pada tahun-tahun 30-an. Dua lagi
polimer yang penting, polistirena dan polimetilmetakrilat (perspeks),
diciptakan pada waktu yang sama. K. Ziegler dan G. Natta mendapatkan anugerah
Nobel untuk kimia pada tahun 1963 karena telah menciptakan proses bertekanan
dan bersuhu rendah untuk menghasilkan polietilena berkadar tinggi (HDPE).
B. Pemecahan Masalah
Sebagian daripada bahan kimia yang dihasilkan oleh
teknologi kimia bersifat toksik kepada manusia dan kehidupan lain seperti
ammonia, klorin, logam berat, racun serangga dan rumpai, dan sebagian lagi
mudah terbakar dan meledak seperti bahan api gasolin, gas asli, dan gas
petroleum cair menyebabkan kerusakan dan kematian manusia. Keracunan DDT di
Amerika, Dioxin di Eropa, logam berat di Jepang dan bahan perantara beracun di
India pada tahun-tahun 60-an, 70-an dan 80-an yang menyebabkan beribu orang
mati dan cedera parah telah menyebabkan kerajaan negara maju dan membangun,
memperketat lagi undang-undang kualitas alam sekitar pada tahun 80-an. Setiap
proyek yang baru dan di beberapa negara proyek yang ada diwajibkan mengadakan
kajian dampak bagi alam sekitar (EIA) untuk menaksir sejauh mana unsur tersebut
membawa dampak terhadap alam sekitar dan penduduk di sekelilingnya. Letupan dan
kebakaran di Flixborough di England yang mengorbankan lebih 100 orang, dan
letupan dan kebakaran di Feyzin, France yang menyebabkan banyak orang mati,
mendorong kerajaan negara maju seperti U.K. menggubah peraturan untuk mengawali
bahaya kemalangan besar industri (CIMAH) dengan mewajibkan semua kawasan lama
dan baru melakukan kajian pentaksiran resiko berkuantitatif (QRA) supaya resiko
yang dihadapi oleh pekerja loji dan penduduk di sekeliling tidak melebihi
kriteria. Kerajaan Malaysia, melalui Jabatan Keselamatan dan Kesehatan
Pekerjaan, telah menggubah peraturan yang sama yang kini telah ditawarkan.
Perkembangan ini telah memaksa bidang kejuruan kimia
memberi perhatian kepada pengurus bahan pembuangan terutama yang menyebabkan
toksin dan bahaya kebakaran dan letupan. Bidang kejuruan rawatan bahan buangan
yang dipelopori oleh para ilmuwan, kini dijuarai juta oleh para ahli kimia
terutama dalam proses pelepasan yang melibatkan proses-proses biologi dan
pembakaran. Banyak proses baru pengolahan bahan buangan merupakan hasil
penelitian kejuruan kimia.
Kurikulum pengajian kejuruan kimia juga mewajibkan
pelajar mengambil kursus pengurusan bahan pembuangan dan diwajibkan reka bentuk
sistem perawatan bahan buangan dalam proyek reka bentuk tahun akhir.
Bidang kejuruan keselamatan yang dipelopori oleh
industri kuasa nukleus, seperti penafsiran resiko kini telah diserap dalam
kejuruan kimia. Kajian bahaya dan pengendalian (HAZOP) dipelopori oleh kejuruan
kimia untuk membantu dalam proses pengolahan limbah (Liu et al. 1987). Proses
pengolahan gas ringan dan gas berat dalam atmosfer juga dipelopori oleh para
juru kimia.
Pemanfaatan Bioteknologi
Kemunculan bioteknologi pada pertengahan tahun 70-an
sebagai teknologi pilihan, kepada teknologi kimia memberi harapan satu
teknologi tinggi akan muncul yang dapat menyelesaikan masalah menghasilkan
bahan-bahan biologi secara besar-besaran dan menghasilkan bahan yang mudah
dibiorosot. Bioteknologi boleh ditafsirkan sebagai suatu teknologi pemrosesan
untuk menghasilkan barang yang bermutu melalui penggunaan proses-proses
biologi. Pada tahun 80-an, beberapa serikat bioteknologi telah muncul seperti
Genetech, Cetus, Biogen dan Genex yang bertujuan menggunakan teknik-teknik baru
kejuruan gen dan menghasilkan antijasad monoklon. Pada pertengahan tahun 80-an,
proses rantai polimer (PCR) mendapatkan hasil.
DNA dalam beberapa jam saja dapat ditentukan. Penemuan
ini merupakan satu pencapaian hasil karena bahan-bahan biologi tertentu dapat
dihasilkan dengan mudah. Kajian ini bertujuan untuk menghasilkan faktor
mensimulasi koloni, faktor penghenti untuk mengobati luka, vaksin untuk AIDS,
sitokin dan penerima untuk mengobati penyakit autoimun dan antijasad monoklon
untuk mengobati kanker dan penyakit lain. Dari segi kejuruan kimia, proses
untuk memperbanyak hasil bahan-bahan biologi dilakukan dalam proses fermentasi
pada kepekatan yang rendah. Tempat untuk memisah dan menulen bahan ini amatlah
tinggi dan kegiatan kejuruan kimia kini tertumpu pada penciptaan proses
pemisahan dan penulenan yang murah seperti kromatografi elusi. Penumpuan juga
dibuat terhadap penghasilan transduser biologi yang mengubah proses termasuk
kepekatan bahan biologi yang amat kecil.
Perkembangan yang mungkin menyelesaikan masalah alam
sekitar yang timbul daripada penggunaan polimer yang meluas ialah penghasilan
polimer biologi yang biorosot oleh proses bioteknologi. Polihidroksibutirat
(PHB) dan polihidroksivalerat (PHV) yang akan dipasarkan oleh ICI, dihasilkan
oleh alicaligenes eutrophus apabila organisme itu tidak diberi nitrogen,
fosfat, magnesium atau sulfat. PHB bukan saja setara dengan polipropilena dari
segi sifat, bahkan ia juga boleh biorosot dalam masa dua bulan.
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Industri kimia di Amerika dan Eropa sedang menghadapi
kebuntuan dan pertumbuhan yang hampir sirna. Masalah ini berlaku karena teknologi kimia juga sudah
mencapai tahap puncaknya dan tidak ada penemuan baru seperti yang berlaku
sesudah Perang Dunia Kedua. Dari tinjauan yang diambil dari Petrochemical Hand Book yang diterbitkan
oleh jurnal Hydrocarbon Processing tahun 2001 menunjukkan bahwa teknologi untuk
menghasilkan berbagai bahan tidak banyak berubah secara drastis. Perubahan
hanya bertumpu pada peningkatan upaya dan cara pemrosesan. Faktor kedua ialah
pemindahan industri kimia dari Eropa dan Amerika ke Asia Pasifik termasuk
Malaysia, Australia, Indonesia, Korea dan Taiwan.
Perbaikan pemeliharaan alam sekitar dan keselamatan
juga meningkatkan pembinaan dan pengendalian unsur kimia. Untuk tahun-tahun
terakhir ini, perubahan teknologi kimia tidak berbentuk revolusi lagi.
B. Saran
Bahwa dalam pengembangan ilmu kimia makin lama makin
berkembang dengan pesat karena adanya dukungan dari negara-negara lain yang
juga mengembangkan ilmu kimia secara modern. Dan juga agar penggunaan bahan
kimia agar tidak terlalu banyak mengakibatkan dampak bagi lingkungan alam
sekitar.
DAFTAR PUSTAKA
Bird, R.B., Stewart, W.E. dan Lightfoot, E.N., 2006. Transport Phenomena. John Wiley. New York.
Derry, T.K. dan Williams, T.I. 2000. A
Short History of Technology from The Earliest Times to A.D. 1900. Oxford at The Calderon Press.
http://1skripsi.blogspot.com/node1/?ilfil.li.a.t.lo/teknologi-kimia.html.
http://ftk.upi.edu/2009/06/zat-adiktif-pada-makanan.html.
No comments:
Post a Comment