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⁺ + 3O^2-

Katode                        : 2A_l³⁺ + 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.