MAKALAH NUTRISI

Apa itu kimia

 

Kimia merupakan ilmu tentang materi, sifatnya, strukturnya, perubahan/reaksinya serta energi yang menyertai perubahan tersebut. Kimia secara khusus dibagi menjadi beberapa bidang utama, yaitu: kimia analisis, kimia organik, kimia anorganik, kimia fisik, dan biokimia.

Kimia mengkaji sifat zat, dan secara khusus mempelajari reaksi yang mentransformasi satu zat menjadi zat lain. Kimia menyediakan pedoman untuk menyesuaikan sifat-sifat zat yang ada agar dapat memenuhi beberapa kebutuhan atau penerapan khusus dan menciptakan bahan yang benar-benar baru yang dirancang sejak awal agar memiliki sifat tertentu yang diinginkan. Melalui semua keberhasilan itu, kimia telah memberi andil yang luar biasa dalam perbaikan produk pertanian, pengendalian penyebaran penyakit, peningkatan produksi energi, dan penurunan pencemaran lingkungan.

Bahan-bahan kimia sangat mempengaruhi kehidupan kita, maka ilmu kimia sudah pasti menjadi salah satu bidang paling berjaya yang amat penting hingga saat ini. Tanpa disadari, bahan kimia telah digunakan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Kegunaan bahan kimia akan terus meningkat dan manusia akan sentiasa memerlukan bahan baru. Dalam hal inilah, ilmu kimia memainkan peranan strategis dan krusial untuk pengembangan kualitas hidup manusia.

Seorang kimiawan harus memiliki beberapa spesifikasi seperti:

1. Keterampilan dalam mensintesis dan mengkomunikasikan informasi secara tertulis maupun lisan
2. Ketrampilan problem solving: pengumpulan informasi, menganalisis, menafsirkan, mengorganisasikanya secara logis, hasilnya dapat diterima untuk pengembangan lebih lanjut.
3. Kemampuan bekerja dalam lingkungan multidisiplin, multiras, dan segala multi lainnya: consensus building, listening, teamwork skill, role setting.
4. Kemampuan sebagai pembelajar aktif yang independen: Goal setting dan kemauan untuk terus belajar, memiliki rasa ingin tahu yang besar, berani bertanya merupakan nilai positif,
5. Ketrampilan berbahasa Inggris, mendengar, berbicara dan menulis merupakan kebutuhan dasar.
Semua pekerjaan harus dilakukan dengan prinsip kehati-hatian memiliki safety awareness: selalu penuh perhatian, tidak pernah memandang remeh.
Skills Needed by Chemical Industry
• Technical competence, breadth, depth
• Oral and written communication
• Clear goals and objectives
• Utilizing and managing ideas and information
• Taking initiative
• Working with others
• Thoroughness

Pemisahan dan Campuran Atmosfer

Kata Kunci: atmosfer, Campuran Atmosfer
Udara adalah campuran dari bermacam-macam gas, tapi saya tidak pernah mendengar bahwa komponen gas-gas ini terpisah. Bagaimanapun, karena adanya lapisan ozon, saya kira udara dapat dipisahkan ke dalam lapisan-lapisan…. Faktor-faktor apa sajakah yang menghasilkan pemisahan dan campuran gas?
Jawaban:
Dr. Hiroshi Hukunishi, yang sedang mempelajari atmosfer, bersedia menjawab pertanyaan di atas.
Komposisi atmosfer udara selalu tetap dari dasar hingga 100 kilometer ke atasnya. Komponen utama adalah molekul nitrogen, oksigen, dan argon, dengan perbandingan campuran kira-kira 78%,21% dan 0.9%. Jadi daerah ini disebut “lapisan homogen”. Atmosfer dalam daerah ini homogen karena udara tercampur baik oleh difusi yang disebabkan ukuran vortex yang berbeda-beda (difusi jenis ini disebut “difusi vortex” atau “difusi turbulen”).

Di sisi yang lain, bila ketinggian lebih dari 100 kilometer, kokmposisi atmosfer berubah sesuai ketinggaian. Semakin ringan gasnya, semakin tinggi daerah distribusi gasnya. Jadi, daerah ini disebut daerah “lapisan heterogen”. Daerah ini heterogen karena kerapatan atmosfer di sini lebih kecil sejuta kali daripada di bawah, sehingga difusi yang disebabkan oleh kolisi atom dan molekul (disebut difusi molekul) menjadi lebih cepat daripada difusi vortex di daerah ini. Semakin ringan molekul dan atomnya, semakin tinggi kecepatan distribusinya. Oleh karena itu, semakin ringan molekulnya, semakin tinggi daerah distribusinya. Dan karena molekul pada daerah yang tinggi terdisosiasi menjadi atom-atom oleh adanya sinar ultraviolet dari matahari, komposisi atmosfer berubah-ubah sesuai dengan urutan berikut (dari lapisan rendah ke lapisan yang lebih tinggi): molekul nitrogen (N₂), molekul oksigen (O₂), atom nitrogen (N), atom oksigen (O), atom helium (He), dan atom hidrogen (H).
Bagaimanapun, fakta di atas yang menyebutkan bahwa komposisi atmosfer menjadi heterogen pada daerah yang tinggi bukan penyebab mengapa lapisan ozon terbentuk di ketinggian 10-50 kilometer dari tanah. Penyebab sesungguhnya adalah sinar ultraviolet dari matahari, yang sangat penting untuk menghasilkan ozon, hanya bisa mncapai ketinggian tersebut. Sinar matahari terdiri dari sinar dengan kisaran panjang gelombang yang luas seperti sinar ultraviolet, sinar tampak, dan sinar inframerah. Sinar tampak dapat mencapai tanah, sedangkan hampir semua sinar ultraviolet diserap oleh atmosfer. Kemudian hanya sinar ultraviolet terdekat dengan sinar tampak yang bisa mencapai tanah. Ozon (O₃) dihasilkan ketika molekul oksigen (O₂) berdisosiasi menjadi atom oksigen (O) dengan sinar ultraviolet dan oksigen atom bergabung dengan molekul oksigen (O₂).
Lapisan ozon yang rapat ini terbentuk di ketiggian 20-30 kilometer dari tanah. Sejumlah molekul oksigen, yang merupakan penyusun ozon, berkurang seiring dengan ketinggian atmosfer, tapi intensitas sinar ultraviolet, yang memecah molekul oksigen, bertambah seiring dengan ketinggian atmosfer. Berdasarkan dua faktor ini, pembentukan ozon menjadi tertinggi pada lapisan di ketinggian 20-30 kilometer dari tanah.

Ion karbenium telah terungkap

Kata Kunci: hidrokarbon, ion karbenium, Mekanisme Reaksi, petrokimia
Suatu pandangan yang penting kedalam mekanisme reaksi hidrokarbon telah diungkapkan oleh para ilmuwan yang sedang Penelitian di Perancis.
Transformasi terkatalisis dari hidrokarbon sangatlah penting pada industi petrokimia akan tetapi kelambanan mereka haruslah diatasi dengan dikerjakan dibawah tekanan dan suhu yang tinggi. Jean Sommer dan para koleganya pada University of Strasbourg telah menunjukkan keberadaan beberapa ion karbenium pada transformasi hidrokarbon pada katalis mineral zeolite. Beberapa ion tersebut pada umumnya diterima sebagai intermediate reaksi namun formasi mereka sepenuhnya belumlah dimengerti.
Sommer menggunakan suatu kombinasi pengukuran NMR dan melabeli bahan pertama guna mendeteksi keberadaan beberapa ion karbenium. Dia menjelaskan bahwa: ‘Kita menunjukkan keberadaan beberapa intermediate tersebut pada zeolite meski pada  suhu ruangan, suatu titk kontroversial pada katalis asam padat.’

Beberapa intermediate ion karbenium pada zeolites telah terlihat menggunakan NMR
‘Beberapa ion karbenium umumnya muncul pada konsentrasi yang sangat rendah, dan selanjutnya sangat sulit untuk dideteksi dan diamati,’ Sommer melanjutkan. ‘Pekerjaan kami mengkonfirmasikan bahwa mereka merupakan intermediate yang perlu dalam memebrikan logika pada reaktifitas hidrokarbon.’
Pierre Esteves, seorang ahli pada carboacation kimiawi pada Federal University of Rio de Janeiro, Brazil, mengomentari bahwa, ‘penggunaan yang elegan dari NMR digabungkan dengan hidrokarbon terklabeli secara isotopis menunjukkan bahwa bukti yang kuat dari perilaku carbocations didalam beberapa katalis berpori tersebut, bahkan pada suhu ruangan sekalipun.’
Langkah berikutnya, menurut Sommer, adalah menemukan jika reaksi tersebut bertempat didalam lubang zeolite atau pada luaran permukaan katalis tersebut.

Michael Spencelayh

Pelarut yang dapat masuk dan keluar dari air

Kata Kunci: air, CO2, hidrophilisitas, solvent
Pelarut yang mengubah hidrophilisitas mereka pada penambahan dan pemindahan CO2 dapat menghilangkan kebutuhan untuk melakukan distilasi energi intensif pada skala industri.
Pada industri pemrosesan bahan kimiawi, pemisahan pelarut dari produk biasanya dilakukan dengan distilasi dan membutuhkan penambahan pelarut yang mudah menguap dan sejumlah energi yang sangat besar. Sekarang ini, Philip Jessop dan para koleganya pada Queen’s University di Kingston, Kanada telah mengembangkan suatu tipe pelarut baru yang dapat mengubah dari hidrophobik menjadi hidrophilik yang artinya dapat dipindahkan dari produknya tanpa distilasi.
Tim Jessop pertama kali memperkenalkan ide pelarut yang mengubah properti salvation mereka pada tahun 2005, saat mereka menemukan non-ionis dan non-polar amidines yang ditransformasikan kedalam suatu ionis dan cairan polar garam hexylcarbonate setelah menguap pada CO2 untuk beberapa jam. Setelah memelajari berbagai guanidines dan amidines, sekarang mereka telah menemukan bahwa solvent N,N,N‘-tributylpentanamidine, yang biasanya tidak dapat larut dalam air berubah menjadi dapat terlarut sepenuhnya dengan air saat CO2 ditambahkan.

Minyak kedelai yang baru-baru ini diekstraksikan dari kacang kedelai dengan menggunakan hexane, yang kemudian haruslah dipindahkan dengan distilasi. Sebagai suatu alternatif, pelarut yang dapat diganti pada bentuk hydrophobik-nya dapat digunakan untuk mengekstraksi minyak. Lalu, penambahan air terkarbonasi mengubah pelarut menjadi bentuk hydrophilik dan suatu system biphasic yang berisi suatu lapisan minyak kedelai murni dan lapisan aqueous dibentuk. Setelah menuangkan minyak keluar, CO2 dengan mudah dapat dipindahkan dari larutan aqueous dengan memanaskan dan  pelarut mengubah kembali ke keadaan hydrophobik-nya yang memungkinkan untuk dapat dipisahkan dari air dan digunakan kembali.
‘Teknologi ini dapat berguna pada aplikasi apapun, dan kemungkinan lebih banyak lagi yang mungkin belum kita pernah pikirkan sebelumnya,’ kata Jessop.
Nils Theysson, seorang ahli pada pelarut alternatif  pada Max Planck Institute for Coal Research, Mülheim, Jerman merasakan bahwa ini merupakan benar-benar suatu langkah maju. ‘Suatu pelarut dengan pengubahan yang sangat mudah pada tingkat hidrophilisitasnya belum pernah terjadi sebelumnya dan patut mendapatkan perhatian spesial, dan banyaknya aplikasi yang potensial dari pelarut yang hidrophilisitasnya dapat diubah didokumentasikan pada kebanyakan studi kasus yang menstimulasi,’ katanya.
Tim Jessop sekarang bekerja pada pengembangan pelarut yang dapat diubah dengan biaya murah dan berharap proses ini dapat diskalakan pada industri. ‘Kita masih mengerjakan suatu analisa yang tepat persyaratan energi dan dampak lingkungan pada proses baru yang dibandingkan dengan distilasi,’ tambahnya.

Edward Morgan