TUGAS KIMIA Judul: KOLOID ASOSIASI dan POLUSI Penyusun: Kelompok 9 XI A 1 Pembimbing: Pembimbing: Bapak Marlan Omposunggu Alamat: SMAK 1 PENABUR Jakarta, Tanjung Duren Raya 4
Kata Pengantar Kita sering kali mendengar istilah koloid, tetapi banyak yang sebenarnya masih bingung dan salah arti. Apa itu koloid dan fungsinya dalam kehidupan sehari-hari? Melalui makalah ini, kami membahas mengenai koloid terutama koloid asosiasi dan polusi. Tentu awalnya dimulai dari pembahasan singkat mengenai koloid secara umum, yang diakhiri dengan pembahasan spesifik pada koloid asosiasi dan polusi. Kami sangat bersyukur kepada Tuhan Yesus Kristus yang memberikan kami penyertaan serta berkat sehingga dapat menyelesaikan makalah ini di tengah kesibukan dan tugas yang menumpuk. Tak lupa kami juga berterima kasih kepada Bapak Marlan selaku guru pembimbing atas bantuan Beliau dalam pembelajaran kami. Seperti kata pepatah, Tak ada gading yang tak retak, demikian pula makalah ini. Kami mohon maaf bila ada kata-kata yang salah maupun menyinggung hati pembaca sekalian. Kritik yang membangun sungguh kami harapkan dan tanya jawab maupun diskusi mengenai makalah ini dapat segera dikirimkan ke
[email protected]. Harapan kami ialah agar makalah yang telah kami buat dapat menjadi referensi yang baik serta media pembelajaran khususnya tentang koloid. Selamat membaca!
Tim penyusun
2
Daftar Isi Kat a Pen ant ar ........ ............... ............... ................ .......... ....... ............... ................ ............... ......... .. ........ ............... ............... ................ .......... ......... ................ ............. ...... 2
Bab I PENDAH L AN ....... ............... ................ ............... ......... .. ........ ............... ............... ................ .......... ....... ............... ............... ............... .......... .. ........ ............. .....4
I. Sistem Sistem Disper Dispersi si ................................ ................................ ................................ ................................ .................... 4 II. Jenis-Je Jenis-Jenis nis Sistem Sistem Dispers Dispersii ................................ ................................ ................................ ............................. 4 III. Perband Perbanding ingan an Sifat Larutan, Larutan, Koloid, Koloid, dan Suspens Suspensii ................................ ................................ ............... 4 Bab II KOLOID ....... ............... ................ ............... ......... .. ........ ................ ............... ............... .......... ....... ............... ............... ............... .......... .. ........ ................ ............... ......... 5
I. Pengerti Pengertian an................................ ................................ ................................ ................................ ............................. 5 II. Jenis-Je Jenis-Jenis nis Koloid Koloid ................................ ................................ ................................ ................................ .............. 5 III. Pentingn Pentingnya ya Koloid Koloid dalam dalam Kehidup Kehidupan an................................ ................................ ................................ ........ 6 IV. Efek Tyndal Tyndalll ................................ ................................ ................................ ................................ ....................... 6 V. Gerak Gerak Brown Brown................................ ................................ ................................ ................................ ....................... 6 VI. Elektrofor Elektroforesis esis................................ ................................ ................................ ................................ .................... 6 VII. Adso Adsorps rpsii ........... ................ ........... ............ .......... .... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................. ............ ........... ..... 6 VIII. Koagu Koagulas lasii ........... ................. ........... ........... .......... .... ............ ................. ........... ........... ......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........ ... 7 IX. Koloid Koloid Pelindu Pelindung ng................................ ................................ ................................ ................................ .............. 7 X. Diali Dialisis sis........... ................. ........... ........... .......... .... ............ .................. ........... ........... ......... ... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ...7 XI. Koloid Koloid Liofob Liofob dan Koloid Koloid Liofil Liofil ................................ ................................ ................................ .................... 7 Bab III PEMB A AN KOLOID
............... ....... ............... ............... .......... .. ........ ................ ............... ............... .......... ....... ............... ............... ............... .......... .. .9
I. Cara Konden Kondensas sasi................................ i................................ ................................ ................................ ................................ .................. 9 II. Cara Cara Dispers Dispersii ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 9 III. Cara Busur Busur Bredig Bredig ................................ ................................ ................................ ................................ ........ 10 Bab IV KOLOID A
OSIA SI ....... ............... ............... ............... .......... .. ........ ............... ............... ................ .......... ....... ............... ............... ............... .......... .. .....11
I. Pengerti Pengertian an................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 11 II. Surfakta Surfaktan.............................. n.................................. ................................ ................................ ................................ ........................... 11 III. Monolaye Monolayerr (Asam (Asam Lemak) Lemak)................................ ................................ ................................ ................................ .......................... 11 IV. Bilayer Bilayer (Membr (Membran an Sel)................................ ................................ ................................ ................................ 13 V. Misel Misel (Garam (Garam Empedu) Empedu)................................ ................................ ................................ ................................ ................................ . 14 VI. Vesik Vesikel el ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........... .......... .... ............ .................. ........... ........... ......... ... ............ ................. ........... ........... ......... .... ........... ................. ........... ........... .......... 15 VII. Prinsip Prinsip Kerja Kerja Sabun Sabun ................................ ................................ ................................ ................................ .... 15 VIII. Aplikas Aplikasii pada pada Pangan................................ Pangan................................ ................................ ................................ ................................ 17 IX. Aplikas Aplikasii Medis Medis ................................ ................................ ................................ ................................ ................ 18 Bab V POL
SI ....... ............... ............... ............... .......... .. ....... ............... ................ ................ .......... ....... ............... ............... ............... .......... .. ........ ............... ............... ........19
I. Polusi Polusi dan Koloid Koloid ................................ ................................ ................................ ................................ ............. 19 II. Debu Debu ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ............ ............ ......... ... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ............ ................. ........... ............ ......... ... ... 19 III. Limbah Limbah ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................. ........... ........... ........ 19 IV. Limbah Limbah Deterjen Deterjen................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ............ 20 V. Pupuk Pupuk dan dan Pestisi Pestisida da Berleb Berlebiha ihan n ................................ ................................ ................................ ................ 21 VI. Asbut (Smog (Smog)) ........... ................ ........... ........... .......... ..... ........... ................ ........... ............ .......... .... ........... ................. ........... ........... .......... .... ........... ................ ........... ........... .......... ..... ............ ................. ....... 21
3
Bab I PENDAHULUAN I.
Sistem Dispersi Sistem dispersi berisi suatu zat yang tersebar merata (fase terdispersi) di dalam zat lain (fase pendispersi atau medium). Fase terdispersi bersifat diskontinu (terputus-putus) sedangkan medium dispersi bersifat kontinu.
II.
Jenisenis-JJenis Sistem Dispersi y
y y
III.
Larutan : zat terlarut terlarut (molekul, atom, ion) terdispersi secara secara homogen dalam zat pelarut. Contoh air gula dan air garam. Koloid : suatu campuran yang keadaannya berada berada antara larutan dan suspensi. Suspensi : zat terlarut terdipersi secara heterogendalam zat pelarut, sehingga partikel-partikel partikel-partikel zat terlarut cenderung mengendap dan dapat dibedakan dari zat pelarutnya. Contoh air kapur dan air kopi.
Perbandingan Sifat Larutan, Koloid, dan Suspensi Larutan (Dispersi Molekuler) homogen (tak dapat dibedakan) meski menggunakan mikroskop ultra
Koloid
Suspensi (Dispersi Kasar)
secara makroskopis homogen, tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra
heterogen (campuran)
Diameter Partikel
<10-9 m
10-9-10-7 m
>10-7 m
Fase
satu fase
dua fase
dua fase
Kestabilan
stabil tidak dapat disaring dan tidak memisah ketika didiamkan
umumnya stabil dapat disaring hanya dengan penyaring ultra dan tak memisah ketika didiamkan
Penampakan
jernih, meneruskan cahaya
tidak jernih
tidak stabil dapat disaring dan memisah ketika didiamkan menghamburkan cahaya
Contoh
larutan gula
susu
Sifat
Sifat
Penyaringan dan Pemisahan
4
air kopi
Bab II KOLOID I.
Pengertian Kata koloid berasal dari bahasa Yunani k olla olla yang berarti lem, karena dahulu koloid dianggap mirip lem. Klasifikasi koloid yang pertama diajukan oleh Von Weimar dan Ostwald, istilah sistem terdispersi diperkenalkan, dan ukuran partikel digunakan sebagai faktor utama dalam klasifikasi dan karakterisasi koloid. Koloid adalah zat yang terdiri atas medium homogen dan partikel yang terdispersi di dalamnya. Namun, tidak semua sistem terdispersi merupakan koloid. Menurut Lumière dan Staudinger, semua koloid dapat digolongkan menjadi koloid molekuler dan koloid asosiasi (miselar). Partikel koloid molekuler adalah makromolekul tunggal, dan strukturnya kur ang lebih sama dengan stru ktur molekul kecil, yaitu atom-atom atom-atom terikat oleh ikatan kimia sejati. Contoh: tepung, polyvinyl chloride (PVC), spherocolloids seperti glikogen, albumin, dan sebagainya. Struktur koloid asosiasi agak berbeda. Partikel koloid miselar bukan molekul besar tetapi agregat dari banyak molekul kecil atau kelompok atom yang terikat oleh ikatan sekunder, seperti kohesi atau gaya van der Waals.
II.
Jenisenis-JJenis Koloid Penggolongan sistem koloid berdasarkan jenis fase pendispersi dan fase terdispersi dibagi menjadi lima. Aerosol y Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat disebut aerosol padat. Contoh aerosol padat adalah debu buangan knalpot. Sedangkan bila zat yang terdispersi berupa zat cair disebut aerosol cair. Contohnya ialah hairspray dan hairspray dan obat semprot. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong (propelan aerosol). Propelan aerosol yang banyak digunakan yaitu CFC(cholofluorocarbon) dan CO 2. Sol y Sol adalah sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair. Contoh: putih telur, air lumpur, tinta, cat, dan lain-lain. Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat padat disebut sol padat. Contoh: perunggu, kuningan, permata (gem). Emulsi y Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi, dengan syarat kedua zat cair tidak saling melarutkan.Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat disebut emulsi padat, seperti jeli, mutiara, serta opal, dan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam gas disebut emulsi gas. Emulsi digolongkan ke dalam 2 bagian, yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak.. Contoh emulsi minyak dalam air adalah santan, susu, serta lateks. Contoh emulsi air dalam minyak adalah mayonnaise, minyak ikan, serta minyak bumi. Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Misal sabun yang dicampurkan kedalam campu ran minyak dan air, akan membentuk campuran stabil y ang disebut emulsi. Buih y Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih, sedangkan sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat padat disebut buih padat.Buih digunakan dalam proses pengolahan bijih logam dan alat pemadam kebakaran. Contoh buih cair adalah krim kocok (w hipped hipped cream) cream) dan busa sabun, sementarabuih padat misalnya lava dan biskuit. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat yang mengandung pembuih dan distabilkan oleh pembuih seperti sabun dan protein. Ketika tidak diinginkan, buih dapat dipecah oleh eter, isoamil, atau alkohol. Gel y Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat dan bersifat setengah kaku disebut gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya mengadsorpsi medium dispersi sehingga terjadi koloid yang agak padat. Contoh: agar-agar, semir sepatu, mutiara, dan mentega. 5
Campuran gas dengan gas tidak membentuk sistem koloid tetapi suatu larutan sebab semua gas bercampur baik secara homogen dalam segala perbandingan.
III.
Pentingnya Koloid dalam Kehidupan Pada kehidupan sehari-hari kita dapat menemukan banyak zat dalam keadaan koloid sehingga sangat perlu diadakan pembelajaran mengenai koloid. Peranan koloid dapat tampak pada: sel dan jaringan tubuh mengandung sitoplasma yang bersifat koloid, sehingga ilmu tentang y koloid sangat diperlukan dalam penerapan biologi. Tanah terdiri dari bagian-bagian yang bersifat koloid sehingga ilmu tanah dan pertanian y membutuhkan penerapan kimia koloid pada tanah. Pengolahan makanan d an teknologi pangan juga juga menerapkan sifat koloid, misalnya mentega, y keju, susu, selai, agar-agar, dan seterusnya. Pengetahuan tentang koloid sangat diperlukan dalam industri cat, keramik,plastik, tekstil, y kertas, lem, tinta, semen, karet, kulit, penyedap, pelumas, sabun, obat semprot pertanian dan insektisida, gel, dan lain-lain.
IV.
Efek Tyndall Salah satu cara menentukan koloid yaitu dengan menjatuhkan seberkas cahaya kepada obyek. Larutan bersifat meneruskan cahaya sedangkan koloid bersifat menghamburkan cahaya. Berkas cahaya yang melalui koloid dapat diamati dari arah samping walaupun partikel koloidnya tidak tampak. Jika partikel terdispersinya kelihatan maka sistem disebut suspensi. Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid. Contoh peristiwa efek Tyndall adalah sorot lampu pada malam yang berkabut, sorot lampu proyektor di ruangan yang berasap, dan berkas sinar matahari melalui celah daun pohon pada pagi yang berkabut.
V.
Gerak erak B Brown Gerak zig-zag partikel koloid secara terus-menerus disebut gerak Brown. Gerak Brown menunjukkan kebenaran teori kinetik molekul yang menyatakan bahwa molekul-molekul molekul-molekul dalam zat cair selalu bergerak cepat. Gerak Brown terjadi akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekul-molekul medium terhadap partikel koloid. Semakin tinggi suhu, semakin cepat gerak berlangsung karena energi kinetik molekul medium meningkat sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat. Gerak inilah yang menyebabkan patikel-partikel koloid tidak mengendap karena dapat mengatasi gaya gravitasi.
VI.
Elektroforesis Partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik dan mempunyai muatan. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik disebut elektroforesis. Bila partikel koloid menyerap ion pada permukaannya, maka partikel koloid akan bermuatan l istrik. istrik. Partikel koloid bermuatan positif bila mengadsorpsi kation, misalnya Al(OH)3, Fe(OH)3, protein dalam asam, dan sebagainya. Sebaliknya, partikel koloid akan bermuatan negatif bila mengadsorpsi anion, misalnya As 2S3, belerang, sol logam, kanji, dan sebagainya. Jika sepasang elektroda yang dialiri arus listrik dicelupkan ke dalam dispersi koloid, maka partikel koloid bermuatan positif akan bergerak menuju katoda dan partikel kolid bermuatan negatif akan bergerak menuju anoda. Elektroforesis bermanfaat untuk menentukan muatan suatu partikel koloid dan dapat diterapkan untuk mengurangi zat-zat pencemar udara yang dikeluarkan dari cerobong asap pabrik.
VII. Adsorpsi Partikel koloid mempunyai kemampuan untuk menyerap molekul atau ion pada permukaannya sehingga memiliki muatan listrik yang disebut adsorpsi. Sol Fe(OH) 3 dalam air mengadsorpsi ion positif hingga bermuatan positif, sedangakan sol As2S3 dalam air mengadsorpsi ion negatif sehingga bermuatan negatif. Sifat adsorpsi dari koloid digunakan dalam berbagai proses, misal: penyembuhan sakit perut oleh serbuk karbon (norit), yang di dalam usus membentuk sistem y koloid untuk mengadsorpsi gas atau zat racun. Proses pewarnaan kain. kain. y 6
y
y
Pemutihan gula te bu. Gula yang masih berwarna dilarutkan dalam air kemudian dialirkan melalui tanah diatomae dan arang tulang sehingga zat warna dalam gula akan diadsorpsi dan gula menjadi putih bersih. Proses penjernihan air. Air ditambahkan alumunium sulfat sehingga terhidrolisis membentuk Al(OH) 3yang berupa koloid yang dapat mengadsorpsi mengadsorpsi zat warna dan pen cemar dalam air.
VIII. Koagulasi Koagulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel-partikel koloid karena adanya suatu elektrolit dengan muatan yang berlawanan. Apabila muatan koloid dilucuti maka kestabilan akan berkurang dan menyebabkan penggumpalan. Pelucutan muatan koloid terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid. Apabila arus listrik dialirkan cukup lama ke dalam sel elektroforesis maka partikel akan digumpalkan ketika mencapai elektroda. Makin besar muatan ion makin kuat daya tariknya dengan partikel koloid sehingga makin cepat terjadi koagulasi. Beberapa contoh koagulasi: pada pengolahan karet, partikel-partikel karet dalam lateks digumpalkan dengan penambahan y asam asetat atau asam format sehingga karet dapat dipisahkan dari lateksnya. Partikel tanah liat yang dikandung air sungai akan mengendap ketikabertemu dengan air laut y yang mengandung banyak elektrolit sehingga terjadi delta di muara sungai. Jika bagian tubuh mengalami luka maka ion Al3+atau Fe3+ segera menetralkan partikel y albuminoid yang dikandung darah sehingga terjadi penggumpalan darah yang menutupi luka. Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas. Sol tanah y liat dalam air biasanya bermuatan negatif sehingga akan digumpalkan oleh ion Al 3+ dari tawas (aluminium sulfat). Asap atau debu dari pabrik/industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari y Cottrel.
IX.
Koloid Pelindung Pada beberapa proses ketika suatu koloid harus digumpalkan, ada koloid yang perlu dijaga agar tidak menggumpal. Sistem koloid dapat distabilkan dengan penambahan suatu koloid lain yang disebut koloid pelindung (koloid protektif). Koloid pelindung ini akan membungkus partikel terdispersi sehingga tidak dapat lagi berkelompok dan menggumpal. Contoh: pembuatan es krim menggunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau y gula. Cat dan tinta d apat bertahan lama karena menggu nakan suatu koloid pelindung. pelindung. y Zat-zat pengemulsi seperti sabun dan detergen, juga tergolong koloid pelindung. y
X.
Dialisis Pada permukaan suatu koloid, seringkali terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kestabilan koloid tersebut. Ion-ion pengganggu ini dihilangkan dengan suatu proses yang disebut dialisis. Dalam proses ini, sistem koloid dimasukkan ke dalam suatu kantung koloid, lalu kantung koloid itu dimasukkan ke dalam bejana berisi air mengalir. Kantong koloid terbuat dari selaput semipermeabel, yang dapat melewatkan pertikel-partikel kecil, seperti ion-ion atau molekul sederhana, tetapi menahan partikel besar seperti koloid. Dengan demikian, ion-ion keluar dari kantong dan hanyut bersama air. Misalnya proses cuci darah.
XI.
Koloid Liofob dan Koloid Liofil Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Suatu koloid disebut koloid liofil jika terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antar zat terdispersi dengan mediumnya. Partikel-partikel koloid dapat mengadsorpsi cairan sehingga terbentuk selubung cairan disekeliling partikel koloid. Jika cairannya berupa air maka istilahnya adalah hidrofil. Koloid hidrofil mempunyai gugus ionik atau gugus polar di permukaannya sehingga mempunyai interaksi yang baik dengan air. Butir-butir koloid liofil atau hidrofil dapat mengadsorpsi molekul mediumnya mediumnya sehingga membentuk suatu selubung. Hal tersebut disebut solvatasi atau hidratasi sehingga koloid terhindar dari agregasi. Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat padat yang dipisahkan dari sol hidrofil bila dicampurkan 7
kembali dengan air dapat kembali membentuk sol hidrofil, atau dengan kata lain bersifat reversible. Contoh sol hi drofil adalah kanji, protein, d an agar-agar. agar-agar. Koloid hidrofob adalah sistem koloid yang gaya tarik-menarik antar zat terdispersi dengan mediumnya sangat lemah atau tidak ada. Partikel-partikel koloid tidak mengadsropsi cairan. Jika cairannya berupa air maka disebut hidrofob. Koloid hidrofob tidak stabil dalam medium polar seperti air tanpa kehadiran zat pengemulsi atau koloid pelindung. Zat pengemulsi membungkus partikel koloid sehingga tidak terjadi koagulasi. Sol hidrofob dapat mengalami koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi dipisahkan, tidak akan membentuk sol kembali dengan air. Contoh sol hidrofob ad alah sol sulfida dan sol-sol logam. Hidrofil
Hidrofob
mengadsorpsi medium dapat dibuat dalam konsentrasi relatif besar
tidak mengadsorpsi medium stabil pada konsentrasi kecil
tidak mudah menggumpal pada penambahan elektrolit
mudah menggumpal pada penambahan elektrolit
viskositas lebih besar daripada medium
viskositas hampir sama dengan medium
reversible efek Tyndall lemah
irreversible efek Tyndall lebih jelas
8
Bab III PEMB PEMBUATAN KOLOID Ukuran partikel koloid terletak antara partikel larutan sejati dan partikel suspensi. Oleh karena itu, sistem koloid dapat dibuat dengan pengelompokkan (agregasi) partikel larutan sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar kemudian didispersikan ke dalam medium pendispersi. Cara yang pertama disebut cara kondensasi, sedangkan yang kedua disebut cara dispersi.
I.
Cara Kondensasi Dengan cara kondensasi partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid. Cara ini dapat dilakukan melalui reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, hidrolisis, dan dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut. 1. Reaksi Redoks Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Contoh: Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H2S) dengan belerang dioksida y (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H 2S ke dalam SO2. 2H 2S (g) + SO 2(aq)p 2H 2H 2O (l) + 3S ( k koloidal) loidal) o Pembuatan sol emas dari reaksi antara larutan HAuCl4 dengan larutan K2CO3 dan HCHO y (formaldehida). l4(aq) (aq) + 6K 2C O3(aq) + 3HCH O (aq)p 2Au ( k koloidal) l (aq) + 3HC OOK OOK (aq) + 2HAuC l CO 2(g) + 8K C Cl loidal) + 5 C 4 o K HC HC O3(aq) + 2H 2O (l) 2. Hidrolisis Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Contoh: Pembuatan sol Fe(OH)3 dari hidrolisis FeCl3. Apabila ke dalam air mendidih ditambahkan y larutan FeCl3 akan terbentuk sol Fe(OH)3. F eC l l3(aq) (aq) + 3H 2O (l) p F e(O e(OH )3( k koloid) l (aq) 3 o loid) + 3 HC l 3. Dekomposisi Rangkap Contoh: Sol As2S3 dapat dibuat dari reaksi antara larutan H3AsO3 dengan larutan H2S. y 2H 3 AsO3(aq) + 3H 2S (aq)p A As 2S 3( koloid) loid) + 6 H 2O (l) 3( k o Sol AgCl dapat dibuat dengan mencampurkan larutan perak nitrat encer dengan larutan HCl y encer. l (aq)p A l ( k koloid) NO3(aq) A gNO3(aq) + HC l A gC l loid) + H NO o 4. Penggantian Pelarut Contoh: Larutan jenuh kalsium asetat dicampur dengan alkohol akan terbentuk suatu koloid berupa y gel.
II.
Cara Dispersi 1. Cara Mekanik Butir-butir kasar digerus d engan lumpang atau pengg iling koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium dispersi. Contoh: Sol belerang dapat di buat dengan menggerus serbuk b elerang bersama-sama dengan suatu y zat inert (seperti gul a pasir), kemudian mencampur serbu k halus itu dengan dengan air. 2. Cara Peptisasi Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemeptisasi pe meptisasi memecahkan butir-butir kasar menjadi butir-butir koloid. Istilah peptisasi dikaitkan dengan peptonisasi, yaitu proses pemecahan protein (polipeptida) yang dikatalisis oleh enzim pepsin. Contoh: Agar-agar dipeptisasi oleh air, nitroselulosa oleh aseton, karet oleh bensin. y Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S dan endapan Al(OH)3oleh AlCl 3. y 9
III.
Cara Busur Bredig Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektroda yang dicelupkan dalam medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya. Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, lalu atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. Jadi, cara busur ini merupakan gabungan cara kondensasi dan cara dispersi.
10
Bab Bab .
P
AS S AS
r ian
K i as sia siasi adalah isel. Mis adalah bentu bentu dis ersi ersi misel. Misel el adalah adalah bangu bangun berbentu berbentu bola keci kecil yang t erbentu erbentuk k dari dari gabu gabungan beberapa hingga hingga ri ribuan moleku molekul yang sali aling t ari arik me m enar na rik untuk tu k mengu mengurangi rangi t ekanan ekanan permu permu kaan di di dalam membran sel t ers ersebut ebut .
II.
S r aktan rfakt an an (surf t v t v g t = surf t t ) adalah adalah zat zat yang menu menuru nkan t egangan egangan Surfakt permu permukaan mediu medium m t empat empat surfak su rfakt t an an dit ambah ambah kan, dan/ dan/ at au t egangan egangan int erfasi erfasial. al. Istila Istilah h surfak surfakt t an an juga dapat dapat digunakan untuk tuk zat zat yang larut larut sebagi ebagian, yang menu menurunkan t egangan egangan permu permukaan cai cairan dengan cara t ers ersebar pada permu permu kaannya. abun adalah adalah garam dari dari asam lemak, jenuh jenuh at au t ak ak jenuh jenuh,, mengandu mengandu ng at om om karbon Sabu setidaknya tidaknya delapan pada at a t au campu campuran garam t ers ersebut ebut . abun dan det det erjen erjen adalah adalah cont cont oh surfak surfakt t an an (at (at au campu campuran mengandu mengandung s atu at au lebih lebih Sabu surfak surfakt t an) an) yang memi memiliki sifa sifat t pember pembersih sih dalam larut larut an. an. Syndet yndet adala adalah h det det erjen erjen sin sint etik. tik. surfakt t an si, ier adalah E ulsi f f ie adalah surfak an yang dalam ju ju mlah mlah keci kecil memfasi memfasillit asi pembentu pembentukan kan emu emulsi, at au meni meningkat ngkat kan kan st abi abilit as koloi koloid dengan penu penurunan agregasi agregasi dan/ dan/at au pelebu peleburan. h surfak surfakt t an Fo in g gent adala t adalah an yang dalam ju jumlah mlah keci kecil memfasi memfasillit asi pembentu pemben tukan kan bus busa, a, uran gelembu at au meni meningkat ngkat kan kan st abi abilit as koloi koloid dengan mengh menghambat ambat peleb pelebu gelembung. fat akt akti ita s permu permu kaan bi biasanya dis disebabkan ebabkan oleh oleh sifa sifat t moleku molekul-moleku l-molekul zat zat yang Sifat sing hidrof ilik dan hidrofob hidrofobiik amf ifati fatik k at a t au amf if ilik, yang berarti berarti bahw bahwa a masi ma sing-ma ng-masi ng berisi berisi sebu ebuah hidrof (li (lipof ilik) kelompok 22. rfakt an an dalam larut larut an an seri ering berbentu berbentuk k koloi koloid asosia siasi, si, yaitu yaitu cenderu cenderung membentu membentuk k Surfakt isel, sua suatu bentu timbangan dengan moleku misel, bentuk k agregat agregat kolo koloiid yang ada dalam kes ke setimbangan molekul at at au ionnya.
III.
nollaye no ayer r (A am Lemak )
11
sil reaksi hidrolisis isis ikat Asam lemak di diprodu prod uksi dari dari hasil reaksi hidrol kat an an est er er dalam lemak at a t au minyak biologis ologis (di (dimana kedu keduanya meru merupakan t riglis gliser eriida), dengan pembu pembuangan glis gliserol. erol. Asam lemak adalah adalah t empat empat asam ali alifati fatik k monokarbosi monokarbosillik beras berasal, at at au disimpan isimpan dalam tuk h w i ti, t u i i s tural u u i bentu ben k lemak e ani an , lemak nabati naba , at a a l l n. As A am lemak natu na ral m mnya memi mem liki rant rant ai yang t erdi erdiri dari dari 4 hingga hingga 28 at at om om karbon (bi (biasanya t ak ak bercabang dan berju berj u mlah mlah genap), yang mu mungki ngkin bisa isa jenuh jenuh at aupun t ak ak jenuh jenuh.. Istila Istilah h ini t erkadang erkadang di digu nakan untuk tu k mencaku mencakup selu eluruh asam asi asikl kliik ali alifati fatik k karbosi karbosillik t ermasu ermasuk k as as am as aset at , yang bi bias anya tidak ti dak di dianggap sebagai ebagai as am lemak karena sangat angat pendek sehingga hingga t riglis gliser eriid t riasetin tin yang t erbentu erbentuk k dari darinya dapat dapat t ercampu ercampur dengan ai ai r dan karenanya tidak tidak di dianggap s ebagai ebagai lemak. Telah Telah dipercaya bahw bahwacamp acampu uran as as am lemak yang ihasilkan silkan oleh it mamaliia, bers t dan as diha oleh kulit mamal bersamaan dengan as asam lakt lakt at dan as am pi piru at , berbeda satu sama lai lain dan memu memungki ngkinkan bi binat nat ang ang dengan penciu penciuman man t ajam ajam untuk tuk membedakan tiap tiap indi ndi idu. Asam lemak bis bisa a jenuh jenuh at au pun t ak ak jenuh jenuh,, bergantu bergantung ng dari dari ikat kat an an ganda. Uku Ukuran panjangnya pu pun berbeda. Asam lemak t ak ak jenuh jenuh memi memiliki bentu bentuk k yang s ama, kecu kecuali ali jika satu at au lebih lebih kelompok tiap alkena mengganti f ungsi ngsional onal alkeni alkenil t erdapat erdapat dalam rant rant ai, dengan tiap menggantikan kan s ebu ebuah bagi bagian ikat kat an an tunggal tunggal " -CH2-CH2-" dari dari rant rant ai dengan sebu ebuah bagi bagian ikat kat an an ganda "-CH=CH-" . Kedu edua at at om om karbon yang t eri erikat kat ssatu sama lai lain dalam rant rant ai dapat dapat mem memiiliki konf igurasi rasi cis at aupun t rans rans. ebuah ikat kat an an cis berarti berarti at om om hidrogen hidrogen yang bers bersebelah ebelahan t erlet erlet ak ak dalam bagi bagian yang Sebu sama dalam ikat kat an an ganda. Kekaku ekakuan ikat kat an an ganda t ers ersebut ebut mengh menghenti entikan kan fleksi fleksib bilit asnya, dan dalam kasus kasus cis isomer, isomer, mengaki mengakibat bat kan kan rant ran t ainya untuk tuk membengkok dan mengh meng halangi alangikebebas kebebas an dari dari asam lemak t ers ersebut ebut . Semaki emakin banyak rant rant ai ganda dalam sua suatu ikat kat an an cis, is, semaki emakin jelek tika sebu fleksi fleksib bilit asnya. Ketika ebuah rant rant ai memi memiliki banyak ikat kat an an cis c is,, rant rant ai t ers ersebut ebut menjad menjadii bengkok. Cont Cont ohnya adalah adalah asam oleat oleat , dengan sebu ebuah ikat kat an an gan ga nda, berbe b erben ntuk tuk sedi edikit membengkok, dimana as asam li linoleat noleat dengan dengan du du a ikat kat an an ganda, memi memiliki bengkok yang lebih lebih jelas jelas t erlih erliha at . Efeknya adalah adalah dalam li lingku ngkungan yang t erbat erba t as, seperti eperti keti ketika ka s ama lemak masih masih meru merupakan bagi bagian dari dari fos fosfoli folipid dalam li l ipid bilayer, ikat kat an an cis membat membat as kemampu kemampuan asam lemak u ntuk tuk merapat merapat , dan uhi suhuleb suhu lebu ur dari suatu membran at karenanya dapat dapat mempengar mempengaruhi dari sua at au lemak itu sendi endiri. ebaliknya, sebu ebuah ikat kat an an t rans rans berarti berarti bahw bahwa a du d u a at a t om om hidrogen hidrogen set elah elah ini akan t eri erikat kat Sebali bersi bersilangan langan dari dari ikat kat an an gandanya. Hasi Hasilnya, lnya, ikat kat an an ini tidak tidak membu membu at rant rant ainya bengkok secara sign signiif ikan, dan bentu bentuknya knya sama seperti eperti asam lemak jenuh jenuh t egak. egak. Dalam as asam lemak t ak ak jenuh jenuh yang pali paling umu m, tiap tiap ikat kat an an ganda memi memiliki tiga tiga n at at om om karbon set elah elahnya, untu beberapa n dan selu eluruhnya uhnya adalah adalah ikat kat an an cis cis.. Asam lemak jenuh jen uh adalah adalah asam karbosi karbosillik rant rant ai panjang yang bi biasanya memi memiliki 12 dan 24 at om om karbon yang t ak ak memi memiliki ikat kat an an ganda. Karenanya as as am lemak jenuh jen uh dapat dapat dijenuh jenuhkan kan hidrogen. Cont istik (14 C), as oleh oleh hidrogen. Cont oh as am lau laurat rat (12 (12 C), as asam mi miristik asam palmiti palmitik k (16 C), as a sam st eari earik (18 C), as asam araf idik (20 C). Asam lemak t rans rans adalah adalah asam lemak t ak ak jenuh jenuh yang mengandu mengandung sebu ebu ah ikat kat an an ganda t rans rans ant ant ara ara at at om om karbon, yang membu membuat moleku molekulnya lebih lebih lurus jika di d ibandi bandingkan dengan as as am lemak dengan ikat kat an an ganda cis cis..
12
IV .
Bil ilaye ayer r ( em embr bran an Sel)
Membran sel selu eluruh organis organisme me t ersusu ersusun n at as fos fosfoli folipid bi b ilayer, yaitu yaitu sua suatu susunan susu nan du du a lapis lapis yang t erdi erdiri at as lipid (lemak) dan garam fos fo sfat fat organi organik. Lapis apisan an ini memi memilki lki bagi bagian kepala dan ekor. Bagi Bagian kepala bersi bersifa fat t hidrof hidrof ilik, sement ement ara ara bagi bagian ekor bersi bersifa fat t hidrofob hidrofobiik. Hal ini memu memungki ngkinkan sel untuk tuk menjaga agar ki kimia di dalam sel berbeda dengan di di luar sel tidak dapat (mempert (mempert ahankan li lingku ngkungan dalam). Untu Untuk k zat zat -zat -zat yang tidak dapat melalui melalui membran ini, t erdapat erdapat pro prot t ein int egral egral yang menjemba menjembat t ani ani ant ant ara ara lu luar dan dalam sel. ebuah lipid bilayer adalah adalah lembaran lemak dengan ket ke t ebalan ebalan du dua moleku molekul, diatur tur Sebu sedemi edemikian sehingga hingga bagi bagian kepala hidrof hidrof ilik fos fosfat fat mengh menghadap kelu kel uar dan ekor hidrofob hidrofobiik mengh menghadap kedala intinya. tinya. Lemak membentu membentuk k di dirinya kembali kembali dengan bentu bentuk k ini oleh oleh karena efek hidrofob hidrofobiik, yang menci hidrofobiik dengan ai mencipt akan akan int eraksi eraksi ant ant ara ara ekor hidrofob air sekit ekit arnya. arnya. Jadi adi, sebu ebuah lipid bilayer umumnya dit dit ahan hanya oleh oleh t ekanan ekanan non-kovalen yang tidak tidak berhu berhub bungan dengan pembentu pembentukan kan ikat kat an an ki kimian ant ant ara ara moleku molekul indi ndividu. Ada beberapa kes kesamaan ant ant ara ara st ru ktur tur ini dengan gelembu gelembu ng sabu abun, walau alaupu n juga t erdapat erdapat perbedaan yang penti penting. ng. Seperti eperti digambarkan, kedu keduanya memi memiliki dua lapis lapisan an moleku molekul tunggal tunggal dari dari sub subst ansi ansi amf if ilik.Dalam kasus kasus gelembu gelembung sabu abun, kedu kedua lapis lapisan an monolayer sabu abun hidrof ilik mengh hidrofobiiknya kelu menyeli menyelimuti lapis lapisan an ai air. Bagi Bagian hidrof menghadap kedalam inti air dan hidrofob keluar ke udara. Dalam kasus kasus lipid bilayer, st ruktur tur ini dibali balik dengan kepala kelu kel uar dan ekor kedalam. am. ebuah perbedaan penti pentinglag nglagii adalah adalah ukurannya. Gelembu Gelembu ng s abu abun umu mnya sekit ekit ar ar ratus ratusan an Sebu nanomet nanomet er er t ebalnya ebalnya dengan urut an an s ama dengan gelombang cah cahaya, oleh oleh karena itu efek ganggu gangguan
13
cah cahaya akan meni menimbu mbulkan warna pelangi pelangi dalam permu permu kaan gelembu gelembung. bilayer, sekit ekit ar ar 5 nanomet nanomet er er t ebalnya. ebalnya. V .
Mi
Sebu ebuah lapis lapisan an
lipid
el (G (Ga aram Empedu) Empedu)
Empedu warna hija hijau u tua tua at au kuning kecoklat mpedu adalah adalah cai cairan pahit pahit ber berw kecoklat an an yang di diprodu prod uksi oleh oleh hati kebanyakan vert vert ebrat ebrat a yang membantu membantu pros proses pencernaan lemak dalam usus keci kecil. Dalam banyak spesi pesie es, empedu empedu dit ampu ampu ng dalam sua su atu kantu kantung ng empedu empedu dan keti ketika ka makan makan dikelu keluarkan ke du duodenu odenum. ungsi Fisiologi ogis Fungsi Empedu mpedu bekerja sebagai ebagai surfak surfakt t an, an, membantu membantu mengemu mengemulsikan sikan lemak dalam makanan. hidrof ilik dan hidrofob hidrofobiik, dan karenanya cenderu Ani Anion garam empedu empedu memi memiliki sisi hidrof cender ung mengu mengumpu mpul di sekeli ekeliling lemak un tuk tuk membentu memben tuk k micelles celles dengan bagi bagian hidrofob hidrofobiik didalam dan hidrof hidrof ilik hidrof iliknya memi diluar yang t erkena erkena ai air. Bagi Bagian hidrof memiliki muat an an positi positiff oleh oleh karena lecithi lecithin n dan fos fosfoli folipid lai lainnya yang membentu membentuk k empedu empedu, dan mu muat an an ini mencegah mencegah bongkah bongkah an lemak yang dilumuri empedu empedu mengu mengumpu mpul menjadi menjadi bagi bagian lemak yang lebih lebih bes besar. Umu Umumnya, mi micelles celles di usus dua belas belas jari jari memi memiliki diamet amet er er ant ant ara ara 14-33 m. Pengu engurai raian lemak makanan menjadi menjad i misel isel menyedi menyediakan lu luas permu permukaan yang jauh jauh lebih lebih tu k enzi bes besar untuk enzim lipas pase pankreas pankreas, yangmencerna t riglis gliser eriida dan dapat dapat mencapai mencapai inti lemak melalui melalui celah celah ant ant ara ara garam empedu empedu. Sebu ebuah t riglis gliser eriida dipecah pecah menjadi menjadi dua as am lemak dan sebu ebuah monoglis monogliser eriida, yang dis diserap erap oleh oleh vili di dindi nding usus. usus. Set elah elah disebar isebar melalui melalui membrane usus, usus, as asam lemak kembali kembal i membentu membentuk k t riglis gliser eriida kemu kemudian dis diserap erap kedalam sist em em li limpa melalui melalui lakt lakt eal. eal. Tanpa garam empedu empedu, sebagi ebagian bes besar lemak dalam makanan akan di dikelu keluarkan dalam fes feses, t ak ak t ercerna. ercerna. empedu memperbes memperbesar penyerapan lemak, empedu emped u juga memegang peranan penti penting ng Sejak empedu dalam penyerapan zat zat yang yang larut larut dalam dalam lemak, seperti eperti vit ami amin A,D,E A,D,E, dan K. elain f ungsi ngsi pencernaannya, empedu emped u juga berf ungsi ngsi sebagai ebagai jalu jalur eks eks kresi kresi untuk tuk bi bilirubin, Selai hasil sil produ ti. Bilirubin t erdi produksi sel darah darah merah merah yang di dirombak oleh oleh hati. erdiri dari dari hemoglobi emoglobin dan glu glukuroni ronidasi dasi.. Empedu mpedu ju ga berperan sebagai ebagai bakt bakt erisi erisida, da, membu membunuh banyak mi mi kroba yang mu mungki ngk in ada dalam makanan. Asam empedu empedu adalah adalah asam st eroi eroid yang dit dit emu emukan dalam empedu emped u mamali mamalia. Garam empedu empedu adalah adalah asam empedu empedu dikonju konju gasi gasikan kan pada glysi glysin n at au t aurin. Pada manusi manusia, a, asam t auroch rocholi olic dan glycoch glycocholi olic mew mewaki akili 80% selu eluruh garam empedu empedu. Dua asam empedu empedu domi dominan ihat adalah adalah asam koli kolik dan as as am chenodeoxykol ik. Penambah enamba han dalam ali aliran empedu empedu dapat dapat diliha Fungsi si ut ama dengan penambah penambahan sekresi ekresi asam empedu empedu. Fung ama as as am empedu empedu adalah adalah memfasi memfasillit asi pembentu pembentukan kan mis misel, el, yang membantu membantu dalam pros proses pencernaan lemak. Asam empedu empedu dibuat di h ati oleh oleh oksi oksid dasi kolest kolest rol rol yang di dimedi mediasi c ytochro e P450. Mereka di dikonju konjugasi gasi dengan t aurin, glisi glisin, n, sulfa sulfat t at au glucuronid dan kemu kemudian dit ampu ampung dalam kant kant ong ong empedu empedu, yang mengkons mengkonsent ent rasi rasikan kan garamnya dengan membu membu ang ai airnya. Pada manusi manusia, a, iting st ep hidroksi sill pada posisi rat rat e li l imiting ep adalah adalah penambah penambahan gu g u gus hidrok posisi ke-7 st eroi eroid nu n ucleus cleus oleh oleh enzi enzim 14
kolestrol 7-alphahydroxylase 7-alphahydroxylase.. Ketika memakan makanan, isi dari kantong empedu disekresikan kedalam usus, dimana asam empedu berfungsi untuk mengemulsikan lemak. Asam empedu memiliki fungsi lain, termasuk mengeliminasi kolestrol dari dalam tubuh, mengemulsikan lemak beserta vitamin terlarut dalam usus untuk membentuk micelles yang dapat dipindahkan melalui system lacteal, dan membantu mengura ngi bakteri yang d itemukan di u sus halus dan saluran an empedu. Asam empedu menunjuk pada bentuk (-COOH) garam empedu menunjuk pada bentuk (COO-) Asam empedu terkonjugasi lebih efisien dalam mengemulsikan lemak karena pada pH usus, mereka lebih terionisasi daripada asam empedu tak terkonjugasi. Sintesis asam empedu adalah jalan utama metabolisme kolestrol dalam kebanyakan spesies selain manusia. Tubuh memproduksi sekitar 800 mg kolestrol per hari dan setengahnya digunakan untuk sintesis asam empedu. Dengan total sekitar 20-30 gram asam empedu disekresikan ke usus tiap harinya. Sekitar 90% dari asam empedu yang diekskresi diserap kembali oleh transport aktif di ileum dan dirombak dalam suatu proses enterohepatick circulation yang memindahkan garam empedu dari system usus kemb ali ke hati dan k antong empedu. Empedu Empedu juga digunakan untuk memecah lemak menjadi bagian kecil. Pada manusia, asam empedu yang paling penting adalah asam kolik, asam deo xykolik, dan asam chenodeox chenodeo xykolik. Mereka digabungkan dengan antara asam amino glysin atau taurin. Konjugasi menambah kelarutan air, mencegah re-absorpsi pasif setelah disekresikan ke usus kecil. Sebagau hasil, konsentrasi asam empedu dalam usus kecil dapat tetap cukup tinggi untuk membentuk micelles dan lemak mudah larut. Sabun Empedu Empedu Empedu dari h ewan dapat dicampur dengan sabun. Campuran Campuran ini, dinamakan sabun empedu dapat digunakan ke tekstil beberapa jam sebelum dicuci dan merupakan cara tradisional dan efektif untuk menghilangkan berbagai macam noda.
VI.
Vesikel Sebuah vesikel adalah lipid bilayer digulung hingga berbentuk bola, menyimpan sedikit air dan memisahkannya dari air diluar vesikel. Vesikel cukup mudah dibentuk; jika sebuah contoh lemak terdehidrasi terkena air, maka akan terbentuk vesikel secara spontan. Sejak vesikel artificial dapat dibuat dalam jumlah banyak, vesikel cocok untuk dijadikan subjek studi materi seperti difraksi x-ray dan kalorimetri pemindaian perbedaan. Meskipun begitu, terkadang sulit untuk melaksanakan penggambaran detail oleh karena terlalu kecil. Untuk melawan masalah ini, para peneliti telah mengembangkan vesikel unilamelar raksasa (GUV) yang cukup besar untuk dipelajari. Jika dibandingkan dengan bilayer lain, GUV memberikan lingkungan yang lebih natural sejak tak ada permukaan solid untuk memberikan efek. Namun, GUV cenderung rapuh, memakan waktu dalam pembuatan dan sulit diproduksi.
VII. Prinsip Kerja Sabun Air, cairan yang biasa digunakan untuk membersihkan, memiliki sifat yang disebut tegangan permukaan. Di dalam air, masing-masing molekul dikelilingi dan ditarik oleh molekul air lainnya. Namun, pada permukaan, molekulmolekul yang dikelilingi oleh molekul air lain hanya terdapat pada salah satu sisi air. Tegangan timbul karena molekul-molekul air di permukaan ditarik ke dalam air. Tegangan ini memperlambat proses pembersihan. Dalam proses pembersihan, tegangan permukaan harus di kurangi sehingga air air dapat menyebar dan membasahi permukaan. kimia yang dapat melakukan ini secara efektif disebut agen aktif permukaan, atau surfaktan. Surfaktan menjalankan fungsi penting lainnya dalam pembersihan, seperti loosening, pengemulsi (penyebaran dalam air), dan menahan tanah dalam suspensi sehingga dapat dibilas. Surfaktan juga dapat menimbulkanalkalinitas, yang berguna dalam menghilangkan tanah asam. Surfaktan diklasifikasikan berdasarkan sifat dalam air: anionik (muatan negatif), nonionik (netral), kationik (muatan positif), dan amfoter (positif dan negatif). Sabun adalah surfaktan anionik. Surfaktan anionik lain serta surfaktan nonionik adalah bahan utama deterjen. Sabun adalah garam natrium atau kalium dengan asam lemak yang larut dalam air. Sabun dibuat dari lemak dan minyak, atau asam lemak, melaluiperlakuan kimia dengan alkali kuat. 15
Lemak dan minyak yang digunakan dalam pembuatan sabun berasal dari hewan atau tanaman. Setiap lemak atau minyak terdiri dari campuran trigliserida yang khas. Dalam molekul trigliserida, tiga molekul asam lemak melekat pada satu molekul gliserin. Ada banyak jenis trigliserida, masing-masing terdiri dari kombinasi tertentu atas asam lemak. Asam lemak merupakan komponen dari lemak yang digunakan dalam pembuatan sabun yang bersifat asam lemah dan terdiri atas dua bagian. Satu kelompok asam karboksilat terdiri dari satu atom hidrogen (H), dua atom oksigen (O), dan satu atom karbon (C), ditambah rantai hidrokarbon yang terikat pada gugus asam karboksilat. Umumnya terdiri dari rantai karbon lurus panjang yang masing-masing membawa dua atom hidrogen (H). Basa adalah garam dari logam alkali larut air. Awalnya, alkali dalam pembuatan sabun diperoleh dari abu tanaman, tetapi sekarang dibuat secara komersial. Istilah alkali menggambarkan suatu zat kimia yang merupakan kebalikan dari asam yang bereaksi dengan dan menetralisir asam. Alkali yang umum digunakan adalah natrium hidroksida (NaOH), juga disebut soda kaustik, dan kalium hidroksida (KOH), juga disebut kalium kaustik. Saponifikasi lemak adalah proses yang digunakan d alam pembuatan sabun. sabun. Metode i ni melibatkan pemanasan lemak dan minyak dan mereaksikan dengan alkali untuk menghasilkan sabun cair, air, dan gliserin. Proses lainnya dalam pembuatan sabun adalah netralisasi asam lemak dengan basa. Lemak dan minyak dihidrolisis dengan uap bertekanan tinggi untuk menghasilkan cr ude fatty acid dan dan gliserin. Asam lemak tersebut kemudian dimurnikan dengan distilasi dan dinetralisir dengan alkali untuk menghasilkan sabun dan air. Ketika basa berupa sodium hidroksida, sabun natrium terbentuk. Sabun natrium adalah sabun "keras" keras". Ketika basaberupa kalium hidroksida, sabun kalium terbentuk. Sabun kalium lebih lembut dan ditemukan dalam sabun tangan dan krim cukur. Sabun adalah pembersih yang sangat baik karena kemampuannya untuk bertindak sebagai agen pengemulsi. Agen pengemulsi mampu membantu cairan ke bercampur cairan lainnya. Ini berarti minyak (yang menarik kotoran) yang tidak bercampur dengan air, dapat dihilangkan dan bercampur karena sabun. Bagian organik dari sabun merupakan molekul bermuatan negatif. Ujung hidrofilik karboksilat (-CO2) berinteraksi dengan molekul air melalui interaksi ion-dipol dan ikatan hidrogen. Bagian hidrofobik dari molekul sabun tidak berinteraksi dengan molekul air. Rantai hidrokarbon tertarik satu sama lain dengan kekuatan dispersi dan berkumpul, membentuk struktur yang disebut misel. Di dalam misel, kelompok karboksilat membentuk permukaan bola bermuatan negatif, dengan rantai hidrokarbon di dalam bola.Karena mereka bermuatan negatif, misel sabun saling tolak dan tetap terdispersi di dalam air. Lemak dan minyak bersifat nonpolar dan tidak larut dalam air. Ketika sabun dan minyak bercampur, bagian hidrokarbon nonpol ar dari misel memecah molekul minyak no npolar. Jenis misel berbeda kemudian terbentuk, dengan molekul nonpolar berisi kotoran di tengah. Dengan demikian, lemak dan minya k beserta kotoran terperangkap dalam misel dan dapat dibilas. Meskipun merupakan pembersih yang baik, sabun memiliki kelemahan. Sebagai garam dari asam lemah, mereka akan diubah oleh asam mineral menjadi asam lemak bebas: l CH 3( CH CH 2 )16C O 2-Na+ + HC l + l CH 3( CH CH 2 )16C O 2H + Na + C l Asam lemak ini kurang larut dibanding garam natrium atau kalium dan membentuk endapan atau buih sabun. Karenanya, sabun tidak efektif d alam air asam. Efektivitas sabun juga berkurang bila digunakan dalam air keras. Kekerasan dalam air disebabkan oleh adanya garam mineral mineral seperti kalsium (Ca) dan magnesium (Mg), atau kadang-kadang besi (Fe) dan mangan (Mn). Garam mineral bereaksi dengan sabun membentuk endapan tak larut dikenal sebagai buih sabun. 2CH 3( CH CH 2 )16 C O 2-Na+ + Mg 2+ [ CH CH 3( CH CH 2 )16C O 2 ]-2Mg 2+ + 2Na+
16
Buih sabun sulit dibilas dan cenderung tertinggal serta menghasilkan sisa yang terlihat pada pakaian dan membuat kain terasa kaku, juga melekat pada bak mandi, bak cuci, dan mesin cuci. Sabun juga dapat bereaksi dengan air keras membentuk buih sabun, sehingga mengurangi jumlah sabun yang tersedia untuk pembersihan. Bahkan ketika dicuci dengan air lunak, mineral penyebab air keras dapat tercampur dari tanah pada pakaian.
VIII. Aplikasi pada Pangan Lipid-Based Emulsifier (Pengemulsi Emulsifier (Pengemulsi Berbasis Lemak) Jenis LBE dalam industri makanan yang penting adalah surfaktan bermolekul kecil (misal T w e ens, Spans, Spans, garam asam lemak) dan fosfolipid (lesitin). Prinsip kerja dasar dari LBE dalam weens, emulsi makanan adalah memperbesar formasi dan stabilitas produk, produk, tetapi LBE juga dapat mengubah sifat fisikokimia dengan berinteraksi dengan protein atau polisakarida atau dengan memodifikasi struktur kristal lemak. Semua LBE merupakan molekul amfifilik yang memiliki kepala hidrofilik dengan afinitas air yang tinggi dan ekor lipofilik dengan afinitas minyak yang tinggi. Emulsifier ini lsifier ini dapat dilambangkan dengan rumus RX, X mewakili kepala hidrofilik dan R ekor lipofilik. LBE berbeda sesuai tipe kepala dan ekor. Kepalanya dapat berupa anion, kation, zwitterion, maupun nonion. LBE yang digunakan dalam industri makanan kebanyakan bersifat nonionik (monoacylglycerols (monoacylglycerols,, sucroseesters, croseesters, T w e ens, Spans), Spans), anion (asam lemak), atau zwitterion weens, (lesitin). Ekor biasanya terdiri dari satu atau lebih rantai hidrokarbon, sekitar 10-20 atom karbon per rantai. Rantai dapat bersifat jenuh (sat ( sat urated ) atau tidak jenuh, linear atau bercabang, alifatik atau aromatik. Kebanyakan LBE yang digunakan dalam makanan memiliki satu atau dua rantai alifatik linear, baik jenuh maupun tidak. Setiap jenis memiliki sifat fungsional unik yang bergantung pada struktur kimia. LBE dapat beragregasi secara spontan dalam larutan untuk membentuk struktur yang stabil secara termodinamika yang dikenal sebagai koloid asosiasi, (misal bilayer , vesikel, reversedmicelles). reversedmicelles). Struktur ini diadopsi karena mengurangi daerah kontak yang tidak diinginkan antara ekor nonpolar dari molekul emulsifier dan air. Tipe koloid asosiasi yang terbentuk bergantung pada polaritas dan geometri molekul dari pengemulsi. G aya yang menyatukan koloid asosiasi relatif lemah, sehingga koloid asosiasi memiliki struktur yang dinamis dan fleksibel. Ukuran dan bentuk senantiasa berubah-ubah. Gaya yang lemah juga berarti struktur sensitif pada perubahan kondisi l ingkungan, seperti temperatur, pH, kekuatan ionik, dan je nis ion. Misel surfaktan adalah koloid asosiasi yang paling penting dalam emulsi makanan. ritical Micelle Concentrati on C ritical on (cmc) Surfaktan membentuk misel dalam larutan ketika konsentrasinya melebihi batas ambang, dikenal sebagai cmc. Di bawah cmc, molekul surfkatan terdispersi sebagai monomer, tetapi ketika melewati cmc, kelebihan molekul membentuk misel, dan konsentrasi monomer konstan. Meskipun strukturnya dinamis, misel surfaktan membentuk partikel yang dapat ditentukan ukurannya. Ketika surfaktan ditambahkan ke larutan di atas batas cmc, jumlah misel bertambah, tetapi tidak ukurannya. Ketika cmc dilampaui, ada perubahan cepat dalam sifat larutan surfaktan (tegangan permukaan, konduktivitas elektrik, turbiditas, tekanan osmotik). Ini dikarenakan sifat surfaktan yang terdispersi sebagai monomer berbeda dengan misel. Contoh monomer surfaktan bersifat amfifilik dan memiliki aktivitas permukaan yang tinggi, sementara misel rendah karena permukaannya permukaannya tertutup kepala hirdrofilik. hirdrofilik. Tegangan permukaan permukaan larutan larutan menuruan seiring kenaikan konsentrasi surfaktan selama masih di bawah cmc tetapi relatif tetap di atasnya. l oud P oi nt C l Ketika larutan surfaktan dipanaskan di atas temperatur tertentu (dikenal sebagai cloudpoint ), ), larutan menjadi turbid. Ketika temperatur dinaikkan, kepala hidrofilik menjadi sangat terdehidrasi, menyebabkan molekul pengemulsi untuk beragregasi. Agregat ini cukup besar untuk membaurkan cahaya, sehingga larutan tampak turbid. Pada suhu diatas cloudpoint , agregat menjadi sangat besar sehingga mengendap akibat pengaruh gravitasi dan membentuk fase terpisah. loudpoint meningkat seiring hidrofobisitas surfaktan meningkat, karena panjang ekor C lo hidrokarbonnya bertambah atau ukuran kepala hidrofiliknya berkurang. Solubilisasi (Pelarutan) Molekul nonpolar, yang biasanya tidak larut atau hanya larut sebagian dalam air, ketika dapat dilarutkan dalam larutan surfaktan. Sistem yang dihasilkan relatif stabil, namun mungkin membutuhkan waktu untuk mencapai kesetimbangan karena energi aktivasi berkaitan dengan transfer molekul nonpolar dari fase endapan ke misel. Misel yang mengandung materi terlarut 17
disebut sw ollenmicell ollenmicell atau microemulsion, lsion, dan materi terlarut di dalam misel disebut sol ubilizate. bilizate. Kemampun larutan misel untuk m elarutkan molekul nonpolar nonpolar memiliki aplikasi penting dalam industri makanan, termasuk ekstrasi selektif air dan minyak, controlledingredientrelease controlledingredientrelease,, inkorporasi zat nonpolar ke dalam solusi akues, transpor molekul nonpolar melewati membran, dan modifikasi reaksi kimia. Tiga faktor penentu sifat fungsional dari sw ollenmicellarsol ollenmicellarsol ution: tion: lokasi sol ubilizate dalam misel, jumlah maksimum zat yang bisa dilarutkan per satuan massa surfaktan, dan laju pelarutan. Aktivitas Permukaan dan Stabilisasi Droplet LBE digunakan secara luas dalam industri makanan untuk membantu pembentukan dan stabilisasi emulsi makanan. Untuk melakukan ini, LBE harus mengadsorpsi permukaan droplet emulsi saat homogenisasi dan membentuk membran protektif yang mencegah droplet beragregasi satu sama lain. Molekul emulsi mengadsorpsi interfase air dan minyak karena dapat membentuk orientasi hidrofilik di dalam air dan hidrofobik di dalam minyak. Hal ini mengurangi energi bebas yang tidak diinginkan sehubungan dengan kontak daerah hidrofilik dan hidrofobik, serta mengurangi tegangan interfasial. Pengurangan tegangan interfasial ini penting karena agar lebih sedikit energi yang dibutuhkan untuk membongkar droplet. Setelah diadsorpsi ke permukaan droplet, emulsifier harus lsifier harus menyediakan gaya repulsif yang cukup kuat untuk mencegah droplet beragregasi dengan sekitar. Surfaktan ionik memberikan stabilitas dengan cara menyebabkan semua droplet emulsi untuk memiliki tegangan elektrik yang sama, sehingga menolak satu sama lain akibat elektrostatis. Surfaktan nonionik menyediakan stabilitas dengan membuat gaya repulsif jarak dekat (steric overlap, hidrasi, thermal flucutation interacion) yang mencegah droplet menjadi terlalu dekat. Beberapa pengemulsi membentuk multilayer (daripadi monolayer) pada permukaan dr oplet, sehingga meningkatkan meningkatkan stabilitas droplet dari agregasi. Emulsifier harus lsifier harus memiliki tiga karakteristik agar efektif. Pertama, emulsifier harus lsifier harus dengan cepat mengadsoprsi permukaan droplet emulsi yang terbentuk saat homogenisasi. Kedua, emulsifier harus mengurangi tegangan interfasial secara signifikan. Ketiga, emulsifier harus membentuk membran yang mencegah droplet bergagregasi.
IX. Aplikasi Medis Saat ini, beberapa penelitian sedang dilakukan mengenai penggunaan koloid asosiasi dalam sistem pengiriman obat dalam tubuh manusia. Contoh lain dalam pengembangan aplikasi koloid untuk kesehatan manusia adalah penggunaan koloida perak (biasanya perak menempel pada protein dan mengendap dalam air) untuk melawan penyakit. Penelitian menunjukkan bahwa koloid perak mungkin dapat menjadi antibiotik kuat yang bekerja dengan melumpuhkan enzim yang digunakan oleh bakteri, jamur, dan virus tertentu untuk metabolisme okisgen. Namun, enzim ini tidak ditemukan dalam manusia, sehingga mengindikasikan bahwa koloid perak hanya melawan zat asing dalam tubuh. Karenanya, hal ini terlihat sangat aman dan efektif, dengan sedikit atau bahkan tanpa efek samping.
18
Bab V POLUS POLUSI I.
Polusi dan Koloid Polusi atau pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Undang-Undang Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 4 Tahun 1982). Polusi ialah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Yang akan kita bahas ialah substansi kimia yaitu koloid. Jenis koloid yang mencemari udara adalah koloid aerosol padat (berupa butiran/partikel padatan terdispersi dalam gas/udara). Pencemaran ini berasal dan asap kendaraan bermotor, industri, debu jalanan yang ditiup angin. Pencemaran ini dapat mengganggu daya pandang (visibilitas), gangguan kesehatan (mengganggu pernapasan). Selain itu juga dapat memengaruhi cuaca, dapat menimbulkan seringnya hujan, karena butiran ini merupakan salah satu komponen pembentuk awan. Jenis koloid yang mencemari air adalah limbah yang berasal dari industri, seperti logam berat (misalnya logam Pb dan Hg), dan limbah yang berasal dan pemukiman, seperti limbah detergen.Sedangkan jenis koloid yang mencemari tanah adalah limbah pertanian seperti pestisida dan pupuk.
II.
Debu Debu atau dust ialah nama umum untuk sejumlah partikelpadat kecil dengan diameter kurang dari 500 mikrometer. Di atmosferBumi, debu berasal dari sejumlah sumber:letusan gunung berapi, pencemaran, dan lain-lain. Debu udara dianggap aerosol dan bisa memiliki tenaga radiasi lokal yang kuat di atmosfer dan berpengaruh pada iklim. Di samping itu, jika sejumlah partikel kecil disebarkan ke udara di daerah tertentu (seperti tepung terigu), dalam keadaan tertentu ini bisa menimbulkan bahaya ledakan. Debu merupakan koloid berupa aerosol padat karena fase terdispersinya berupa zat padat yg terdispersi pada zat gas(udara). Selain pencemaran udara dandebu juga menyebabkan penyakit untuk paru-paru manusia.
III.
Limbah Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya. Limbah ini dikenal dengan limbah B3 (bahan beracun dan berbahaya). Bahan ini dirumuskan sebagai bahan dalam jumlah relatif sedikit tapi mempunyai potensi mencemarkan/merusakkan lingkungan kehidupan dan sumber daya. Karateristik limbah: berukuran mikro. y 19
Dinamis. Berdampak luas ( penyebarannya). penyebarannya). Berdampak jangka panjang (antar generasi). y Bahan beracun dan berbahaya banyak dijumpai sehari-hari, baik sebagai keperluan rumah tangga maupun industri yang tersimpan, diproses, diperdagangkan, diangkut, dan lain-lain. Insektisida, herbisida, zat pelarut, cairan atau bubuk pembersih deterjen, amoniak, sodium nitrit, gas dalam tabung, zat pewarna, bahan pengawet dan masih banyak lagi untuk menyebutnya satu per satu. Bila ditinjau secara kimia bahan-bahan ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Terdapat lima juta jenis bahan kimia telah dikenal dan di antaranya 60.000 jenis sudah dipergunakan dan ribuan jenis lagi bahan kimia baru setiap tahun diperdagangkan. Sebagai limbah, kehadirannya cukup mengkhawatirkan terutama yang bersumber dari pabrik industri Bahan beracun dan berbahaya banyak digunakan sebagai bahan baku industri maupun sebagai penolong. Beracun dan berbahaya dari limbah ditunjukkan oleh sifat fisik dan kimia bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun kualitasnya. Beberapa kriteria berbahaya dan beracun telah ditetapkan antara lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif, oksidator dan reduktor, iritasi bukan radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah membusuk dan lain-lain. Dalam jumlah tertentu dengan kadar tertentu, kehadirannya dapat merusakkan kesehatan bahkan mematikan manusi a atau kehidupan lainnya sehingga perlu ditet apkan batas-batas yang diperkenankan dalam lingkungan pada waktu tertentu. Adanya batasan kadar dan jumlah bahan beracun danberbahaya pada suatu ruang dan waktu tertentu dikenal dengan istilah nilai ambang batas, yang artinya dalam jumlah demikian masih dapat ditoleransi oleh lingkungan sehingga tidak membahayakan lingkungan ataupun pemakai.Karena itu untuk tiap jenis bahan beracun dan berbahaya telah ditetapkan nilai ambang batasnya. Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah tergantung pada jenis dan karakteristiknya baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Dalam jangka waktu relatif singkat tidak memberikan pengaruh yang berarti, tapi dalam jangka panjang cukup fatal bagi lingkungan. Oleh seba b itu pencegahan d an penanggulangan h aruslah merumuskan akibat-akibat pada suatu jangka waktu yang cukup jauh. Melihat pada sifat-sifat limbah, karakteristik dan akibat yang ditimbulkan pada masa sekarang maupun pada masa yang akan datang diperlukan langkah pencegahan, penanggulangan dan pengelolaan. Seringkali tanpa kita sadari kita telah memiliki kebiasaan yang justru dapat mengganggu keseimbangan lingkungan tersebut, misalnya saja: memasukkan sabun cuci (deterjen) atau karbol wangi ke lubang WC, membuang sisa sabun, bensin, atau apa pun yang bersifat racun danbisa membunuh semua mikrorganisma (termasuk yang menguntungkan) ke tanah pekarangan kita, dsb. Semua tindakan tersebut, khususnya kalau terjadi secara rutin, akan mengganggu keseimbangan lingkungan, dan pada gilirannya akan menyebabkan te rjadinya gangguan-gangguan -gang guan yang serius pada lingkungan hidup kita. Adapun Limbah B3 yaitu Karakteristik Limbah B3 Selain berdasarkan sumbernya (Lampiran 1,2 dan 3 PP 85/1999), suatu limbah dapat diidentifikasi sebagai limbah B3 berdasarkan uji karakteristik. Karakteristik limbah B3 meliputi: mudah meledak, y mudah terba kar, kar, y bersifat reaktif, y beracun, y menyebabkan i nfeksi, nfeksi, y bersifat korosif. y Suatu limbah diidentifikasikan sebagai limbah B3 berdasarkan karakteristiknya apabila dalam pengujiannya memiliki satu atau lebih kriteria atau sifat karakteristik limbah B3. y y
IV.
Limbah Deterjen Biasa disebut juga limbah rumah tangga, merupakan koloid yang memiliki dampak negatif
20
karena penggunaannya. Koloid buih ini terbentuk dari fase terdispersi gas dalam fase pendispersi cair. Limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari dapur, kamar mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran manusia. Limbah merupakan buangan/bekas yang berbentuk cair, gas dan padat. Dalam air limbah terdapat bahan kimia sukar untuk dihilangkan dan berbahaya. Bahan kimia tersebut dapat memberi kehidupan bagi kuman-kuman penyebab penyakit disentri, tipus, kolera, dan sebagainya.
V.
Pupuk dan Pestisida Berlebihan Pupuk dan pestisida memang biasa telah dipakai oleh berbagai kalangan manusia. Koloid yang berupa sol padat ini jika digunakan berlebihan akan mengakibatkan dampak negatif. Dampak penggunaan pestisida pada tanah memang ada karena bahan dasar pestisida adalah bahan kimia yang umumnya memiliki efek pada tanah misal tanah jadi asam atau basa sehingga tanah menjadi kurang subur dan tanaman yang dibudidayakan kurang produktif. Pestisida memang bagus dan cara cepat membasmi hama penyakit tanaman tapi juga meninggalkan residu dalam hasil panen yang dapat merugikan manusia dalam jangka waktu lama juga tidak baik untuk tanah. Cara mengatasi kerusakan fisik tanah dapat dilakukan dengan membenah tanah menggunakan pembenah tanah atau bahan organik juga melalui pengolahan tanah yang baik juga kita hindari penggunaan bahan kimia.
VI.
Asbut ( S mog) Asbut adalah sejenis polusi udara, yang merupakan kombinasi dari asap ( smok e) dan kabut ( fog). fog). Asbut sendiri merupakan koloid jenis aerosol padat dan aerosol cair, yang artinya memiliki fase pendispersi gas, fase terdispersi padat untuk aerosol padat, serta fase terdispersi cair untuk aerosol cair. Dewasa ini terdapat dua jenis asbut yaitu asbut klasik yang pertama kali mucul, dan asbut fotokimia yang muncul belum lama ini.Perbedaan yang penting antara asbut klasik dan fotokimia adalah dalam pembentukan asbut fotokimia sinar matahari sangat penting. 1. Asbut klasik Asbut klasik adalah asbut yang pertama kali ada, diperkirakan pertama kali terbentuk pada masa revolusi industri Inggris ketika terjadi lonjakan industri besar-besaran yang mengemisikan gas-gas yang berpotensi menjadi asbut. Komponen utama dalam asbut kasik adalah sulfur dioksida (SO2). 2. Asbut Fotokimia Asbut relatif baru yang muncul pada tahun 1950-an, yang membedakan dengan asbut klasik adalah asbut fotokimia hadir dengan bantuan sinar matahari, bahan utamanya sendiri adalah bahan kimia yang dihasilkan oleh pembakaran misal gas buang kendaraan,pabrik dan lain-lain. Contoh penyusun asbut fotokimia: ozon troposferik. y VOCs ( V olatile olatile Organic C ompo ompounds nds). ). y Peroksiasetil nitrat (PAN). y
21
22
3. Dampak Kesehatan Asbut merupakan masalah yang cukup serius terutama di kota padat, serta kawasan industri. Gas seperti sulfur dioksida, nitrogen d ioksida, dan gas karbon monoksid a sangat berbahaya bagi manula, anak-anak, dan orang-orang yang mengidap emfisema bronkitis dan asma. Tingakat kematian a kibat masalah pernafasan di rumahsakit meningkat saat k adar zat buangan pada ozon tinggi. Zat buangan dapat menyebabkan kesulitan bernafas, kelelahan, dan masalah respirasi. Peroksiasetil nitrat mampu mengiritasi mata.
4. Reaksi Pembentukan Dalam kendaraan motor, untuk menghasilkan energi diperlukan pembakaran, sehingga menghasilkan sistem bersuhu tinggi, yang akan menghasilkan kerja bagi mesin. Dalam suhu tinggi gas N2 dan O2 bereaksi membentuk NO, sesuai reaksi: N 2(g) + O 2(g) 2 2NO (g) Ada beberapa bagian dari gas NO tersebut bereaksi lagi dengan O 2 membentuk gas NO2 sesuai reaksi: 2NO (g) + O 2 (g) NO 2 (g) Ketika kadar gas NO2 melebihi batas aman,dan cuaca cerah yang memungkinkan kehadiran cahaya matahari sebagai katalisator maka gas NO2 akan terurai kehilangan atom oksigen sesuai persamaan: persamaan: NO 2 (g) NO (g) + O (g) Atom oksigen yang ter pecah akan bereaksi dengan g as oksigen memebentuk ozon sesuai persamaan: O (g) + O 2(g) O3(g) Akan tetapi,NO mampu merombak ozon dengan mereaksikannya membentuk NO2 dan O2 NO (g) + O3 (g) NO 2 (g) + O 2(g) Jika rasio antara NO 2 dan NO lebih besar dari tiga reaksi pembentukan ozon menjadi lebih dominan, sedangk an jiga rasionya dibawah tiga maka yan g dominan adalah reaksi perombakan ozon. 5. Pembentukan Peroksiasetil Nitrat Reaksi hidrokarbon dengan NO dan O2 dengan keberadaan sinar matahari akan menghasilkan peroksiasetil nitrat (CH 3CO-OO-NO2) sesuai reaksi: NO 2(g) + O 2(g) + hidrok arbon arbon CH 3C O-OO-NO 2(g)
23
