Senin, 14 November 2011

Dampak Penggunaan Beberapa Unsur dalam Kehidupan Sehari-hari


Jika pemutih dicampur dengan pembersih lantai yang mengandung asam, akan dihasilkan gas klorin yang membahayakan kesehatan. Efeknya berupa gangguan atau kerusakan saluran pernafasan bahkan dalam dosis tinggi gas ini dapat menimbulkan kematian.

a.      Dampak Penggunaan Aluminium
Untuk menekan tingkat pencemaran aluminium ini, perlu dilakukan proses daur ulang. Proses daur ulang ini sangat menguntungkan karena dapat menekan lebih dari 75% biaya produksi dibandingkan jika aluminium dibuat langsung dari bijihnya.

Umunya, aluminium diproleh melalui proses elektrolisis. Dalam proses ini dihasilkan uap asam fluorida(HF) yang berasal dari pemanasan lelehan kriolit. Uap asam fluorida dapat menimbulkan kelumpuhan dan bahkan kematian. Masalah ini dapat diatasi dengan mengklorinasi aluminium klorida (AlCl3). Senyawa AlCl3 ini mudah dicairkan sehingga proses elektrolisis dalam pembuatan aluminium tidak perlu menggunakan klorit cair lagi.

b.      Dampak Penggunaan Karbon
Kepulan asap hitam yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, kayu, sampah, dan materi yang mengandung senyawa karbon lain, sebenarnya merupakan partikel-partikel karbon berbentuk padat yang larut dalam udara.
      Selain asap hitam, pembakaran senyawa karbon juga manghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan kabon dioksida (CO2). Gas CO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Gas ini berbahaya karena mudah berikatan dengan hemoglobin. Akibatnya, tubuh menjadi kekeurangan oksigen. Kekurangan oksigen ini dapat menimbulkan sakit kepala, cepat lelah, sesak nafas, pingsan, bahkan kematian.

c.       Dampak Penggunaan Nitrogen
Namun, dengan adanya petir atau pada suhu tinggi, nitrogen akan bereaksi dngan oksigen menghasilkan nitrogen dioksida (NO2). Gas nitrogen dioksida ini dapat memerihkan mata dan menimbulkan gangguan pada saluran pernapsan. Gas ini juga merupakan oksida sam dimana dengan adanya air hujan dapat menyebabkan hujan asam.
Senyawa nitrogen lain yang terdapat dalam bentuk gas adalah amonia (NH3). Gas ini cukup menggangu karena baunya sangat menyengat dan menyesakkan pernafasan. Pupuk nitrogen yang terlarut dalam air hujan dan memasuki badan-badan air, seperti sungai, danau, dan rawa-rawa akan menimbulkan eutrofikasi. Eutrofikasi merupakan suatu gejala yang ditimbulkan oleh berlebihnua zat-zat hara pada badan air. Akibatnya, pertumbuhan tanaman air ini mati, tubuhnya akan diuraikan oleh mikroorganisme. Penguraian tersebut memerlukan oksigen dalam jumlah besar yang mengakibatkan minimnya jumlah oksigen yang dapat digunakan oleh hewan air. Kondisi ini mengakibatkan banyak hewan air yang mati.

d.      Dampak Penggunaan Belerang
Belerang bersifat mudah terbakar dan mengahsilkan gas belerang dioksida (SO2). Gas ini dapat menyesakkan pernapasan dan menimbulkan gejala batuk. Dalam jumlah besar, belerang dioksida dapat merusak saluran pernapasan dan menimbulkan radang tenggorokan serta kerusakan paru-paru, bahkan dapat menyebabkan kematian. Di udara, gas SO2 dapat teroksidasi menjadi belerang trioksidasi (SO3) menurut reaksi berikut.
                        2SO2(g) + O2(g) ® 2SO3(g)
Belerang trioksida merupakan oksida asam yang dapat larut dalam air membentuk asam sulfat. Aiir hujan yang mengandung asam sulfat ini menjadi bersifat asam sehingga dikenal sebagai hujan asam. Senyawa belerang lain yang berbahaya adalah gas hidrogen sulfida (H2S). senyawa ini mudah dideteksi keberadaannya karena memiliki bau yang menyengat seperti bau telur busuk.
e.       Dampak Penggunaan Silikon
Saat ini silikon banyak disalah gunakan oleh kaum wanita yang merasa tidak nyaman dngan kondisi fisiknya. Misalnya, polimer silikon (SiCH2)n, digunakan untuk mengubah bentuk jaringan  hidung. Bibir, dan payudara. Tindakan ini ibarat menanam bom waktu di tubuh sendiri karena lambat laun silikon akan merusak jaringan tubuh.

f.       Dampak Penggunan Besi
Besi memiliki kelemahan mudah mengalami korosi atau mudah berkarat. Besi yang berkarat bersifat rapuh dan berwarna kuning kecoklatan. Jika mengenai pakaian, noda koning dari karat besi akan mengotori pakian dan sulit dibersihkan. Air yang mengandung kadar besi melebihi ambang batas tersebut tidak baik digunakan sebagai air minum karena diduga kuat akan membebani fungsi ginjal.

g.      Dampak Penggunaan Kromium
Krominium terdapat dalam limbah industri percetakan, limabah keramik, limbah tekstil, dan limbah cat. Dampak negatif dapat timbul jika limabah industri ini tidak dikelola dengan baik, sehingga sangat berbahaya karena bersifat karsinogenik.

h.      Dampak Penggunaan Tembaga
Air yang mengandung tembaga dengan kadar melebihi batas maksimum yang diperbolehkan dapat menimbulkan dampak berupa kerongkongan terasa kering, mual-mual, diare yang terus-menerus, dan iritasi pada lambung.


1.      Pembuatan Unsur dan Senyawa
a.      Pembuatan Gas Oksigen
1)      Pembuatan Gas Oksigen di Laboratorium
Dilakukan dengan cara memanaskan senyawa oksidanya,
                  2HgO(s)       D           2Hg (s) + O2(g)
Dengan cara mengelektrolisis larutan garam alkali nitrat atau alkali sulfat.
                               NaNO3 (aq) ® Na+(aq) + NO3-(aq)
Katode (Pt)           : 2H2O(l) + 2e- ® 2OH- + 2H2(g)
Anode (Pt)                                    : 2H2O(l) + 4e- ® 4H- + O2(g)
                        
2)      Pembuatan Gas Oksigen di Industri
Pembuatan gas oksigen untuk keperluan industri dilakukan dengan cara distalasi udara cair.

b.      Pembuatan Gas Nitrogen
1)      Pembuatan Gas nitrogen di Laboratorium
Gas nitrogen dapat dibuat melalui pemanasan senyawa azida, Seperti natrium azida (NaN3) dan barium azida (Ba(N3)2). Pemanasan ini mengahsilkan gas nitrogen dan logam natrium.
2NaN3(s)       D           2Na (s) + 3N2(g)
                                    Natrium azida                      Natrium Nitrogen
Nitrogen juga dapat dihasilkan dari pemanasan secara perlahan-lahan larutan amonium nitrit (NH4NO2).
NH4NO2(aq)       D           2N2O (l) + N2(g)
                  Cara mereaksikan natrium nitrit dan amonium klorida menurut reaksi berikut
NaNO2 + NH4Cl        D         NH4NO2 + NaCl

2)      Pembentukan Gas Nitrogen di Industri
Pembuatan gas nittrogen dilakukan bersamaan dengan pembuatan gas oksigen karena sumbernya juga sama, yaitu udara.

c.       Pembuatan Amonia (NH3)
1)      Pembuatan Amonia di Laboratorium
Amonia dibuat dengan cara mereaksikan garam amonium klorida dengan basa kuat atau oksida basa menurut reaksi berikut.
                  NH4Cl + NaOH ®  NH3 +   NaCl + H2O
                  Amonium   Natrium       Amonia   Natrium    Air
                        klorida        hidroksida                     klorida
2NH4Cl + CaO  ®  2NH3 +   CaCl + H2O
                  Amonium   Kalsium      Amonia   Natrium    Air
                        klorida         oksida                          klorida
Gas amonia bersifat basa sehingga akan mengubah warna lakmus merah menjadi biru.

2)      Pembuatan Amonia di Industri
Amonia dibuat dalam skala industri melalui proses haber-Bosch. Proses pembuatan ini menggunakan bahan baku gas nitrogen dan gas hidrogen yang direaksikan menurut persamaan reaksi berikut.
            N2(g) + 3H2(g) D 2NH3(g)                DH = -92,2 Kj
Entalpi pembentukan amonia ini berharga negatif. Berarti, reaksi ini bersifat eksoterm/ ada dua faktor lain yang juga perlu anda perhatikan untuk memproleh amonia dengan jumlah maksimum, yaitu tekanan dan pengguanaan katalis.


a.       Suhu
Jika suhu dinaikan, reaksi akan bergeser ke arah kiri. Sebaliknya, jika suhu diurunkan, reaksi akan bergeser ke arah kanan.
b.      Tekanan
Jika reaksi dilakukan pada tekanan rendah, reaksi akan bergeser ke kiri sehingga produk yang diproleh sedikit. Idealnya, agar reaksi berlangsung ke arah kanan, harus digunakan tekanan yang tinggi. Namun, masalah baru timbul karena reaksi yang harus dilangsungkan pada tekanan tinggi memerlukan peralatan dengan investasi yang besar.
c.       Katalis
Katalis berfungsi menurunkan energi aktivitasi sehingga semakin banyak pereaksi yang diubah menjadi produk. Dalam industri, pengguanan katalis ini sangat penting untuk memproleh produk yang sangat banyak dengan cepat.

d.      Pengolahan Aluminium
1)      Proses Pembuatan Alumina (Al2O3)
Mual-mula, bijih bauksit dihaluskan samapi ukuran tertentu. Kemudian, bauksit dipisahkan dari pengotornya dengan cara dilarutkan dalam larutan NaOH.
            Al2O3(s) + 2OH-(aq) + 3H2O(l) ® 2Al(OH)4-(aq)
Larutan disaring, kemudian Al2O3 diendapkan dari larutanya dengan menambahkan sedikit seed (bubuk Al2O3). Endapan Al2O3 yang terbentuk dipanaskan untuk menguapkan pelarutnya.



2)      Proses Elektrolis Alumina
Kriolit berfungsi menurunkan titik leleh Al2O3 dari 2.000°C menjadi 1.000°C. Selanjutnya campuran dielektrolisasis untuk menghasilkan aluminium dan gas oksigen melalui reaksi berikut.
            Al2O3(l) ® 2Al3+ + 3O2-
Katode                        : 2Al3+ + 6e- ® 2Al(l)
Anode             : 3O2- ® O2(g) + 6e-
Reaksi sel        : Al2O3 (l) ® 2Al(l) + O2(g)
3)      Perhitungan Massa Aluminium
Anda dapat menerapkan prinsip stoikiometri, khususnya Hukum Faraday.

e.       Pembuatan Hukum Asam Sulfat
1)      Pembuatan Asam Sulfat dengan Poses kontak
Proses ini dimulai dengan pembakaran belerang sehingga dihasilkan belerang dioksida (SO2). Selanjutnya, dilakukan pembuatan gas SO3 dengan mereaksikan gas SO2 dan O2 menggunakan katalis vanadium pentaoksida (V2O5).
            Berikut persamaan reaksi yang berlangsung.
            S(s) + O2(g) ® SO2(g)
            2SO2(g) + O2(g)                       2SO3(g)
            SO3(g) + H2SO4(l) ® H2S2O7(l)
            H2S2O7(l) + H2O(l) ® H2SO4(aq)
Pembuatan asam sulfat dengan metode proses kontak ini menguntungkan karena dapat menghasilkan jumlah produk yang tinggi dengan kemurnian yang tinggi pula. Namun, proses kontak ini memerlukan paralatan yang dihasilkan khusus dan biaya proses yang tinggi. Akibatnya, produk yang dihasilkan menjadi mahal harganya.
2)      Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Bilik Timbel
Proses pembuatan asam sulfat ini menggunakan wadah atau bilik berlapis timbel. Biliki ini berfungsi menampung H2SO4 yang dihasilkan. Katalis yang digunakan dalam proses ini adalah nitrogen monoksida (NO).
            Reaksi yang berlangsung selama proses pembuatan sebagai berikut.
S(s) + O2(g) ® SO2 (g)
NO(g) + O2(g) ® NO2(g)
SO2(g) + NO2(g) ® SO3(g) + NO(g)
SO3(g) + H2O(l) ® H2SO4(aq)
            Keuntungan pembuatan sulfat menggunakan proses bilik timbel ini adalah peralatan yang digunakan cukup sederhana dan biaya produksi rendah sehingga harga produk dapat ditekan. Proses bilik timbel ini efektif untuk menghasilkan asam sulfat dengan kemurnian yang tidak terlalu tinggi.

4 komentar: