Issuu on Google+

ANODIC EDISI 5 TAHUN 2017

AMISC A NEWS OF DAILY CHEMISTRY

CHEMISTRY

AROUND US

Kimia Makanan Kimia Material Kimia di Alam OKTAN ITB 2017 Himpunan Mahasiswa Kimia ‘AMISCA’ ITB


apa

itu

?

ANODIC

Anodic (Amisca News of Daily Chemistry) merupakan majalah yang diterbitkan oleh HMK „AMISCAâ€&#x; ITB. Nama ini dipatenkan sejak tahun 2011. Sampai saat ini, sudah lima cetakan majalah Anodic yang berhasil diproduksi, termasuk edisi ke-5 kali ini yang kamu sedang baca. Majalah ini menjadi salah satu cara kami untuk berbagi ilmu seputar kimia yang ada dalam kehidupan sehari-hari untuk menjelaskan fenomena yang ada di sekitar kita maupun aplikasinya. Kami harap majalah ini dapat semakin membuka wawasan pembaca dan memberi banyak manfaat untuk pembaca. Selain itu, Anodic diharapkan dapat menjadi inspirasi bagi anak-anak muda untuk berkarya memajukan Indonesia melalui tulisan.


tim

ANODIC

RISET&REDAKSI

EDITOR

DESAIN&KREATIF

KEUANGAN

PUBLIK A SI& DOKUMENTA SI


SAMBUTAN ketua himpunan “Kimia itu bom.” “Kimia itu racun.” “Kimia itu berbahaya.” Tulisan ini kembali mengingatkan kita bahwa kimia itu bukan hanya tentang bahayanya. Kimia itu tentang apa yang ada di sekitar kita. Kimia itu kehidupan. Kimia mendekatkan kita kepada Tuhan.

Bahkan tinta yang kugunakan untuk menulis tulisan ini pun merupakan kimia. “Chemistry Around Us”


SAMBUTAN wamen keprofesian Kimia tentu bukan lagi kata yang asing untuk kita dengar. Namun, tidak jarang kita temukan definisi kimia yang telah mengalami penyempitan makna dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa orang masih beranggapan bahwa kimia identik dengan zat-zat pada laboratorium yang memiliki sifat beracun dan berbahaya. Anggapan tersebut jelas keliru karena tidak semua zat kimia memiliki sifat demikian. Sesungguhnya kimia itu begitu luas dan dekat dengan kita. Semua makanan yang kita makan, material yang setiap hari kita gunakan, dan alam yang menjadi tempat tinggal kita tersusun atas senyawa kimia yang terhimpun menjadi sebuah bentuk dengan fungsi tertentu bagi kehidupan kita. Dengan semangat untuk terus berkarya, AMISCA hadir dalam bentuk majalah keilmuannya, Anodic (Amisca News of Daily Chemistry). Anodic edisi ke-5 kali ini mengangkat tema “Chemistry Around Us� dengan 3 sub tema, yaitu kimia makanan, kimia material, dan kimia di alam. Akhir kata, semoga melalui artikel dalam Anodic ini, AMISCA mampu memberi manfaat dan mengembangkan wawasan pembacanya mengenai kimia, serta memberi sudut pandang baru dan inspirasi bagi penerus bangsa yang muda dan kreatif.

Keep spirit and smile!


SAMBUTAN ketua majalah Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, kimia adalah ilmu tentang susunan, sifat, dan reaksi suatu unsur atau zat. Kimia merupakan salah satu ilmu yang cukup tua, dimulai dari zaman filsuf Yunani mengenai hipotesis tentang atom yang dikemukakan oleh Democritus dan Leucippus, kemudian memasuki abad pertengahan dan Renaissance saat alchemist berambisi melakukan transmutasi, hingga memasuki kimia modern seiring berkembangnya mekanika kuantum-yang dapat menjelaskan berbagai fenomena kimia yang terjadi. Ilmu kimia berkembang pesat dan merambah ke berbagai disiplin ilmu lain, seperti energi, mineral, lingkungan, material, medis, bioteknologi, dsb. Ilmu ini menyangkut berbagai aspek kehidupan manusia sehari-hari. Himpunan Mahasiswa Kimia „AMISCAâ€&#x; ITB sebagai wadah berkembang dan berkarya bagi mahasiswa kimia ITB, melalui Anodic dengan bahasa yang lebih mudah dicerna, ingin berbagi informasi bahwa kimia menyangkut berbagai aspek kehidupan manusia sehari-hari (Chemistry Around Us). Oleh karena itu, “Chemistry Around Usâ€? dipilih sebagai tema majalah edisi ke-5 ini, dengan tiga buah subtema yakni kimia makanan, kimia material, dan kimia di alam. Semoga majalah Anodic ini dapat memberikan inspirasi dan bermanfaat bagi setiap pembaca, tanpa terkecuali latar belakangnya.


DAFTAR isi ii

KIMIA MAKANAN

5

iii vii

9

iv 17

2

1

15


41 KIMIA DI ALAM

47

KIMIA MATERIAL

21

45

25

51

29 35

31

OKTAN ITB 2017

53


Program Studi Sarjana

KIMIA ITB Berdiri sejak tahun 1947, Program Studi Sarjana Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Teknologi Bandung merupakan Program Studi Sarjana Kimia tertua di Indonesia. Program Studi Sarjana Kimia ITB terakreditasi A oleh BAN-PT (Badan Akreditasi Nasional Perguruan Tinggi) dan memperoleh Akreditasi RSC (Royal Society of Chemistry), UK sejak Maret 2013 untuk kurun waktu 2013-2018. Program Studi Kimia FMIPA ITB selain didukung oleh 49 orang staf pengajar yang sebagian besar bergelar doktor dan 11 orang Guru Besar, juga ditunjang oleh laboratorium-laboratorium modern dan fasilitas perpustakaan yang memadai sehingga memungkinkan dihasilkannya karya penelitian yang berkualitas. Program Studi Kimia FMIPA ITB juga memiliki jalinan kerjasama yang sangat baik dengan Program Studi sejenis di berbagai perguruan tinggi dalam dan luar negeri juga dengan berbagai industri, lembaga riset dan instansi pemerintah.

Program Studi Kimia FMIPA ITB terbagi atas 4 Kelompok Keahlian (KK), yaitu Kimia Fisik dan Anorganik, Kimia Organik, Kimia Analitik, dan Biokimia. KK Kimia Fisik dan Anorganik mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk membantu industri kimia memecahkan masalah mereka dalam kaitannya dengan kimia anorganik dan fisik dengan topik riset dan publikasi tentang katalis dan katalisis, material maju, sel bahan bakar, dan baterai. KK Kimia Organik mempelajari struktur, sifat, komposisi, reaksi, dan sintesis senyawa organik. KK Kimia Analitik mengembangkan dan menerapkan metode, instrumentasi, dan strategi untuk memperoleh informasi mengenai komposisi dan kondisi materi dalam suatu ruang dan waktu tertentu. KK Biokimia mempelajari dan memahami kehidupan di tingkat molekul, yang mencakup struktur dan interaksi atom/molekul, katalisis enzim, metabolisme, energetika, dan informasi genetik. Website: chem.itb.ac.id


AMISCA merupakan singkatan dari Amicorum Scientiae Chemicae Associatio, yang berarti perkumpulan pecinta ilmu kimia. AMISCA berdiri sejak 10 Februari 1956 yang anggotanya merupakan mahasiswa S1 dari jurusan kimia ITB. AMISCA memiliki visi dan misi yang dibawa sebagai pedoman dalam berorganisasi. Visi HMK „AMISCA‟ ITB untuk periode 2016/2017 adalah sebagai wahana yang menggairahkan anggotanya dalam mengembangkan skill, pengetahuan, dan kepekaan sosial. Adapun misi HMK ‟AMISCA‟ ITB adalah: 1. Menciptakan kondisi lingkungan yang nyaman dan kondusif, 2. Meningkatkan partisipasi anggota dalam berkegiatan di HMK „AMISCA‟ ITB,

3.

4.

Mengembangkan jiwa kepekaan sosial dalam berhimpun dan bermasyarakat, Mewujudkan karya yang sinergis dengan masyarakat.

Selain peduli dengan akademik para anggotanya, AMISCA juga memiliki banyak kegiatan yang dilaksanakan. Sesuai dengan lingkungannya, yaitu Kimia ITB, HMK 'AMISCA' ITB berusaha mengembangkan keprofesian kimia dalam beragam bentuk. seperti kegiatan pengabdian masyarakat, acara olimpiade kimia untuk siswa SMA/MA/ SMK, kunjungan industri, dan juga acara-acara internal yang diadakan dalam kampus, dan sebagainya. Website: amisca.chem.itb.ac.id

Himpunan Mahasiswa Kimia

‘AMISCA’ ITB


“Chemistr y is a lot like cooking, it is the combining of ingredients.� Steve Brown


KIMIA

MAK ANAN


MOLECUL AR GA STRONOMY: Inovasi Masakan dengan Kimia Gastronomi molekul (molecular gastronomy) merupakan keahlian memasak dengan merujuk pada disiplin ilmu yang mempelajari proses fisik dan kimia yang terjadi saat memasak. Molecular gastronomy berusaha untuk menyelidiki dan menjelaskan secara kimiawi apa yang terjadi di balik transformasi bahan, komponen sosial, artistik, dan teknis dari fenomena kuliner. Molecular gastronomy umumnya digunakan untuk menggambarkan gaya memasak seorang koki yang mengeksplorasi dunia kuliner menggunakan alat dari laboratorium sains dan bahan-bahan dari industri makanan. Istilah "Molecular and Physical Gastrono-

my" diciptakan pada tahun 1988 oleh fisikawan dari University of Oxford, Nicholas Kurti, dan ahli kimia fisik Perancis, HervĂŠ This. Pada tahun 1992, "Molecular and Physical Gastronomy" menjadi judul untuk suatu lokakarya yang diselenggarakan di Erice, Italia. Ilmuwan dan koki profesional hadir untuk berdiskusi tentang sains di balik proses dan metode memasak tradisional. Akhirnya, istilah tersebut disingkat menjadi molecular gastronomy yang kemudian juga menjadi nama dari disiplin ilmu yang diciptakan oleh Nicholas Kurti dan HervĂŠ This. Eksperimen molecular gastronomy telah menghasilkan hidangan baru yang inovatif.


APA YANG ADA DI DALAM?

ÎşPotensi molecular gastronomy sangat besar dan dapat menjadi evolusi dari cara memasak tradisional serta mentransformasi kegiatan makan menjadi suatu pengalaman emosional dan sensorik yang mengejutkan.

Cocktails in ice spheres, caviar made of olive oil, dissappearing transparent raviolis, keren bukan? Makanan tersebut merupakan contoh produk dari molecular gastronomy. Molecular gastronomy memadukan fisika dan kimia untuk mengubah rasa dan tekstur makanan. Ferran Adria dari restoran El Bulli menggunakan alginat untuk membuat sistem spherification bola-bola gel yang benarbenar meledak di mulut. Heston Blumenthal dari restoran The Fat Duck menemukan kemampuan lemak untuk menahan rasa dan menciptakan hidangan yang memiliki tiga rasa -basil, zaitun dan bawang- dengan masing-masing rasa dirasakan secara berurutan secukupnya.

Namun, tidak sedikit orang yang keliru ketika mendengar istilah molecular gastronomy pertama kalinya dan menganggapnya sebagai sesuatu yang tidak sehat, sintetis, berbahan kimia, dan tidak alami. Dapatkah saya memakan makanan ini? Apakah ini aman? Hal ini tidak mengherankan mengingat bahwa molecular gastronomy sering mengandalkan nitrogen cair, water baths, syringes, pH meter dan rak-rak bahan kimia makanan dengan nama-nama seperti karagenan, maltodekstrin dan xanthan. Nyatanya bahan kimia yang digunakan dalam molecular gastronomy adalah bahan kimia alami atau biologis meskipun sebagian telah mengalami beberapa proses dan dimurnikan. Bahan baku yang digunakan biasanya berasal dari bahan laut, tanaman, hewan atau mikroba. Hal ini telah disetujui oleh standar Uni Eropa dan penggunaannya diperbolehkan dalam jumlah yang sangat kecil. Peralatan laboratorium sains dalam molecular gastronomy hanya digunakan untuk menjaga agar suhu konstan (water


bath), mendinginkan makanan pada suhu yang sangat rendah dengan cepat (nitrogen cair), atau mengekstrak rasa dari makanan (evaporator). Memang masih banyak perdebatan tentang faktor kesehatan molecular gastronomy, tetapi mungkin banyak pula orang yang lupa bahwa masalah kesehatan jauh lebih besar ditemukan dalam makanan sehari-hari yang dikonsumsi. Banyak koki modern yang tidak menerima molecular gastronomy untuk menggambarkan gaya memasak mereka dan lebih memilih istilah lain seperti modern cuisine, experimental cuisine atau avant-garde cuisine. Heston Blumenthal mengatakan molecular gastronomy membuat masakan terdengar elit dan tidak dapat diakses, seolah-olah Anda perlu gelar dalam ilmu sains untuk menikmatinya. Pada akhirnya, molecular gastronomy merujuk pada eksperimen restoran yang didorong oleh keinginan dari koki modern untuk mengeksplorasi berbagai macam di dunia bahan, alat, dan teknik. Penelitian molecular gastronomy dimulai di dapur ketika

koki mempelajari bagaimana rasa dan hasil yang diperoleh terhadap makanan di bawah kondisi temperatur dan tekanan yang berbeda, serta kondisi ilmiah lainnya. Referensi: 

This, H., (2009). Molecular Gastronomy, a Scientific Look at Cooking, Accounts of Chemical Research, 42, 575-583.

Vega, C., Ubbink, J., (2008). Molecular gastronomy: a food fad or science supporting innovative cuisine?, Trends in Food Science & Technology, 19, 372-382.

http://www.molecularrecipes.com/moleculargastronomy, diakses pada 14 November 2016 pukul 13.20 WIB http://moleculargastronomy.com/moleculargastronomy-food-science, diakses pada 14 November 2016 pukul 13.35 WIB http://science.howstuffworks.com/innovation/ edible-innovations/molecular-gastronomy.htm, diakses pada 14 November 2016 pukul 13.43 WIB


SIRSAK Daging buah sirsak (Annona muricata ) mengandung senyawa kelompok asetogenin, seperti annonasin, isoannonasin, isoannonasin-10-on, goniotalamisin, dan gigantetrosin. Senyawa kelompok ini diketahui bersifat neurotoksik, namun ternyata memiliki bioaktivitas yang potensial untuk melawan berbagai jenis sel kanker dan tumor pada manusia. Senyawa asetogenin dapat menghambat pembentukan ATP dari sel kanker, sehingga pertumbuhannya akan terganggu. Ekstrak tanaman sirsak ini juga memiliki khasiat mengurangi stres, karena dapat menurunkan kadar senyawa penyebab stres di otak, 5-hydroxytryptamine (5-HT) dan 5-hydroxy indole acetic acid (5-HIAA), melalui peningkatan jumlah enzim monoamin oksidase (MAO) yang dapat mengurangi jumlah kedua senyawa tersebut. Referensi: Badrie, N., & Schauss, A. (2010). Soursop (Annona muricata L.): composition, nutritional value, medicinal uses, and toxicology. Bioactive foods in promoting health: fruits and vegetables. Watson RR, Preedy VR [Eds]. Elsevier Inc. Oxford, UK, 621-643.


ADA APA DI BALIK

GORENGAN? Teman-teman suka makan gorengan? Tau gak kamu kalau dibalik proses menggoreng, banyak reaksi kimia yang terjadi? Proses yang terjadi mulai dari terbentuknya gelembung dalam minyak panas sampai terbentuknya lapisan renyah berwarna coklat keemasan. Proses memasak dengan cara menggoreng melibatkan berbagai interaksi fisik maupun kimia, mulai dari proses perpindahan panas, penguapan molekul air, pembentukan lapisan renyah, dan sebagainya. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi proses pemasakan ini, seperti waktu yang digunakan selama penggorengan, penggunaan adonan, suhu yang digunakan, serta jenis minyak yang digunakan. Minyak atau Air Mendidih? Kita dapat mengetahui bahwa minyak yang kita gunakan telah panas ketika kita mencelupkan makanan ke dalamnya kemudian muncul buih atau gelembung di permukaan minyak. Beberapa orang berpikir bahwa fenomena tersebut terjadi karena mendidihnya

minyak, tetapi hal tersebut tidaklah benar. Gelembung yang terbentuk sebenarnya adalah air yang mendidih pada permukaan makanan. Peristiwa ini disebut sebagai dehidrasi atau pelepasan molekul air akibat suhu minyak yang hampir dua kali lipat dari titik didih air. Oleh karena itu, dapat terjadi ledakan ketika kita memasukkan makanan ke dalam air. Besar ledakan tersebut bergantung pada jumlah air pada makanan yang digoreng. Untuk mencegah letupan yang besar ketika menggoreng, peralatan masak yang digunakan harus dipastikan bebas air dan bahan makanan yang digoreng sudah berkurang kadar air di permukaannya. Menggoreng langsung makanan beku tidak disarankan karena kadar airnya yang sangat tinggi dan menyebabkan letupan yang dahsyat. Reaksi Maillard Saat permukaan makanan terdehidrasi akibat lepasnya molekul air, terbentuk pula lapisan renyah berwarna kuning keemasan yang meru-


pakan hasil dari reaksi Maillard. Reaksi Maillard pertama kali ditemukan oleh seorang kimiawan asal Perancis, Louis Camille Maillard, yang meneliti tentang reaksi yang terjadi pada bahan makanan dalam proses pemasakan. Ketika dimasak, gula dan protein yang ada pada makanan akan terurai menjadi monomermonomernya (misalnya glukosa dan asam amino), kemudian bereaksi menghasilkan senyawa baru melalui serangkaian tahap reaksi. Senyawa tersebut berkontribusi dalam menghasilkan aroma harum, rasa, serta warna kuning keemasan atau coklat pada makanan. Senyawa yang berkontribusi tersebut umumnya merupakan senyawa siklik (cincin) yang bersifat volatil seperti furfural, furan, furanon, pirazin, dan pirrol. Proses Oil Uptake Selain reaksi Maillard, molekul air yang telah terdehidrasi dari permukaan makanan akan meninggalkan celah yang dapat dimasuki oleh molekul minyak, yang disebut sebagai proses

oil uptake (penyerapan minyak). Jumlah minyak yang terserap ini akan sebanding dengan jumlah air yang dilepaskan, dan kadar minyak dalam makanan yang digoreng akan meningkat. Hal ini dapat menjelaskan fenomena berkurangnya jumlah minyak yang kita gunakan untuk menggoreng selama proses memasak. Ketika kadar minyak dalam makanan meningkat, maka kadar lipid makanan

APA YANG ADA DI DALAM?


akan meningkat sehingga menyebabkan jumlah energi atau kalori makanan tersebut juga meningkat. Oleh karena itu, umumnya makanan yang digoreng akan memiliki kalori yang lebih tinggi dibandingkan dengan makanan yang direbus. Peristiwa Perpindahan Panas Selama memasak, baik itu merebus, membakar, ataupun menggoreng, terjadi peristiwa perpindahan panas. Ketika makanan digoreng, lapisan molekul terluar dari makanan akan menerima panas dari minyak melalui konveksi. Panas kemudian ditransfer ke lapisan molekul yang lebih dalam melalui proses konduksi. Jenis Minyak yang Digunakan Dalam minyak, kita dapat menemukan banyak senyawa lipid di dalamnya. Lipid adalah senyawa organik yang umum ditemukan dalam makhluk hidup secara alami, yang tidak larut dalam air. Senyawa yang tergolong lipid misalnya asam lemak, triasilgliserol (trigliserida), steroid, fosfolipid, dan sebagainya. Sementara itu, minyak adalah sebutan untuk lipid yang ber-

APA YANG ADA DI DALAM?

wujud cair pada suhu kamar dan umumnya berasal dari tumbuhan. Minyak berwujud cair pada suhu kamar karena titik lelehnya yang rendah akibat banyak mengandung lemak tak jenuh. Beberapa jenis minyak lebih baik digunakan sebagai minyak goreng dibandingkan dengan minyak lain. Minyak yang berbeda akan memiliki komposisi lipid dan kandungan nutrisi yang berbeda-beda. Minyak goreng dapat mempengaruhi cita rasa makanan karena terurai menjadi senyawa yang berbeda. Pemanasan dapat menyebabkan lipid dalam minyak terurai


menjadi senyawa volatil, yaitu senyawa yang mudah menguap menjadi gas. Setiap minyak memiliki smoke point (titik asap), yaitu suhu saat minyak yang digunakan mulai menghasilkan asap. Asap ini dapat menguap ke udara maupun masuk ke dalam makanan dan merusak cita rasa makanan tersebut. Oleh karena itu, pengaturan suhu minyak sangatlah penting. Ketika terlalu rendah, bagian luar dari makanan tidak akan cukup panas untuk memasak atau mematangkan bagian dalam makanan, sedangkan ketika terlalu tinggi atau mencapai smoke point, akan terbentuk asap yang merusak rasa makanan. Minyak seperti minyak jagung, zaitun, dan wijen memiliki smoke point yang rendah (210oC) tidak cocok digunakan untuk menggoreng makanan pada suhu tinggi, dan umumnya digunakan untuk menumis makanan saja. Sedangkan minyak kanola, minyak kacang tanah, dan minyak sayur umumnya memiliki smoke point yang cukup tinggi sehingga cocok untuk digunakan pada penggorengan makanan secara deep-frying. Penggunaan Adonan Peristiwa yang berbeda lagi terjadi ketika makanan yang kita goreng dibalut menggunakan adonan seperti tepung. Adonan pada dasarnya adalah lapisan tambahan yang kita tambahkan antara makanan dengan minyak panas, sehingga pada kondisi ini, lapisan yang terdehidrasi adalah lapisan adonan tersebut. Proses perpindahan panas tetap terjadi seperti biasa, tetapi bagian dalam makanan tidak akan terlalu kering karena jumlah molekul air yang dapat hilang akibat pemanasan berkurang, sehingga tetap menghasilkan makanan yang lembut di dalam tetapi renyah dan bertekstur garing di luar. Bagaimana Minyak Jelantah Terbentuk? Setelah digunakan untuk menggoreng, minyak goreng akan berubah warnanya dari kuning

keemasan menjadi kecoklatan. Ada beberapa hal yang menyebabkan hal ini terjadi. Selain sisa-sisa dari makanan yang tertinggal dalam minyak, ada reaksi lain yang terjadi dalam minyak ketika dipanaskan selama proses penggorengan. Selama proses penggorengan, ester lemak atau triasilgliserol (trigliserida) yang ada dalam minyak dapat terhidrolisis oleh air yang menguap menghasilkan gliserol dan asam lemak. Dalam suhu tinggi, minyak juga dapat mengalami oksidasi dengan oksigen yang berada di udara menghasilkan aldehid dan lemak peroksida, yang dapat mengubah warna minyak menjadi coklat. Proses tersebut sebenarnya juga terjadi pada suhu kamar namun pada laju yang sangat lambat, sehingga keberadaan senyawa ini dijadikan sebagai dasar penentuan kualitas minyak goreng. Senyawa yang dihasilkan dari proses ini berbahaya bagi kesehatan jantung sehingga minyak yang telah digunakan untuk menggoreng makanan tidak disarankan untuk digunakan kembali. Referensi:  Back to Basics: The Science of Frying. http:// www.huffingtonpost.com/amanda-greene/back-tobasics-the-scienc_b_3276776.html, diakses 19/11/2016 pukul 13.00 WIB  Choe, E.; Min, D.B. (2007). Chemistry of Deep-Fat Frying Oils. Journal of Food Science, 72(5), hal. R77-R86.  Deep Fat Frying and Food Safety. http:// www.fsis.usda.gov/wps/portal/fsis/topics/foodsafety-education/get-answers/food-safety-factsheets/safe-food-handling/deep-fat-frying-and-food -safety/ct_index, diakses 19/11/2016 pukul 14.20 WIB  Fennema, O. R. (1996). Food Chemistry. Third Edition. Marcel Dekker: New York, hal 292294.  Which oils are best to cook with? http:// www.bbc.com/news/magazine-33675975, diakses 19/11/2016 pukul 16.34 WIB


MADU Madu adalah campuran dari gula dan senyawa lainnya. Madu terdiri dari berbagai jenis karbohidrat terutama fruktosa (sekitar 38,4%) dan glukosa (sekitar 30,3%). Madu memiliki kadar air yang rendah (sekitar 17,2%) sehingga dapat mematikan bakteri/jamur karena dapat menarik air darinya, menyebabkan sel bakteri/jamur mengalami lisis. Hal ini menyebabkan madu menjadi sangat sulit untuk basi. Madu juga mengandung sejumlah kecil dari beberapa senyawa yang berfungsi sebagai antioksidan, termasuk riboflavin, asam pantotenat, niasin, tiamin, piridoksin, dan asam askorbat (vitamin C). Komposisi spesifik dari sejumlah madu tergantung pada bunga yang tersedia untuk lebah yang menghasilkan madu. Sumber: Ball, D. W. (2007). The chemical composition of honey. J. Chem. Educ, 84(10), 1643.


SERBUK

MINUMAN KEL APA


Air merupakan komponen yang paling utama dalam tubuh. Cairan dalam tubuh tersebut sangat penting karena mengandung ion–ion elektrolit seperti natrium dan kalium. Bila tubuh melakukan aktivitas seperti olahraga, jumlah cairan dalam tubuh akan mengalami penurunan. Cairan tubuh yang hilang setelah beraktivitas tersebut dapat digantikan dengan cairan yang juga mengandung ion elektrolit sesuai dengan yang terkandung dalam tubuh.

kadar gula total serbuk minuman kelapa. Kadar gula dipengaruhi oleh lama penyimpanan. Kadar gula total cenderung mengalami penurunan selama penyimpanan. Hal ini disebabkan karena adanya perubahan total gula menjadi asam atau alkohol. Selain itu, penyimpanan tersebut mengakibatkan adanya penambahan kadar air sehingga total gula menurun. Dari hasil penelitian, lama penyimpanan yang baik untuk kadar gula yang masih sesuai adalah tiga bulan.

Cairan yang mengandung ion–ion elektrolit yang terkandung dalam tubuh manusia secara alami terdapat dalam air kelapa muda dan minuman kemasan berion. Selain airnya, daging buah kelapa muda juga banyak dikonsumsi dan bermanfaat untuk tubuh. Air dan daging kelapa sangat lezat dan memiliki aroma dan rasa yang khas. Namun, kelezatan air dan daging kelapa tersebut tidak dapat dikonsumsi setiap saat karena umur simpan kelapa muda terbatas dan juga distribusi yang sulit.

Derajat keasamaan (pH) merupakan faktor terpenting dalam pengawetan karena pH berkaitan dengan ketahanan hidup pada mikroba. Semakin rendah pH, serbuk minuman kelapa semakin awet karena mikroba pembusuk tidak dapat tumbuh. Hasil penelitian menjelaskan adanya interaksi antara jenis air kelapa, jumlah penambahan daging kelapa, dan lama penyimpanan terhadap pH serbuk minuman kelapa. pH menurun terhadap air kelapa muda maupun air kelapa tua dengan penambahan 15–25% daging kelapa selama penyimpanan dua bulan. Hal ini disebabkan karena adanya penguraian glukosa menjadi asam.

Salah satu cara untuk memperpanjang umur simpan kelapa muda adalah dengan cara dikeringkan, contohnya dengan spray drier. Dalam cara ini, campuran daging dan air kelapa muda dikeringkan dan diubah menjadi serbuk minuman kelapa dengan memperhatikan faktor–faktor yang mempengaruhi kualitas dari serbuk minuman kelapa muda. Faktorfaktor yang dapat memengaruhi kualitas dari serbuk minuman kelapa tersebut adalah penambahan jumlah daging kelapa muda, kematangan air kelapa, lama penyimpanan, warna, kandungan kalium, dan kadar air. Dari hasil penelitian diketahui bahwa tidak ada interaksi jenis air kelapa dan konsentrasi penambahan daging kelapa muda terhadap

Air kelapa kaya akan kalium. Kelapa tua mengandung kadar kalium sebesar 312 mg/100 mL sedangkan dalam kelapa muda kandungan kalium sebesar 7,3 mg/100 mL. Sementara itu, rasa, aroma, dan warna dipengaruhi oleh banyaknya jumlah daging kelapa yang ditambahkan. Referensi: Rindengan, B. (2016). Pengaruh Perbandingan Air Kelapa dan Penambahan Daging Kelapa Muda serta Lama Penyimpanan terhadap Serbuk Minuman Kelapa. Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain (Balitka), Manado. hal.4-9.


C APSAICIN Sebagai Obat Kanker

Di Indonesia, sambal merupakan hidangan yang sering tersedia dan mudah untuk ditemukan, baik di restoran, cafe, maupun di rumah. Salah satu komponen penting dalam sambal adalah cabai. Cabai dibawa ke Indonesia pada tahun 1519 di Maluku oleh Ferdinand Magelhaens (1480-1521),

seorang pelaut portugis yang melakukan pelayaran atas prakarsa Spanyol. Salah satu alasan utama cabai menjadi populer di indonesia adalah efek pedas dan panas yang dihasilkan pada saat memakan cabai. Senyawa yang menyebabkan efek pedas dan panas itu adalah capsaicin.


Capsaicin merupakan APA YANG ADA DI DALAM? turunan senyawa fenilpropanoid yang memiliki aktivitas biologis yang tinggi, memberikan efek fisiologis dan farmakologis yang lebih dikenal sebagai senyawa kimia aktif, juga sebagai antioksidan. Capsaicin (trans-8 -metil-N-vanilil-6nonenamida) adalah sebuah kristalin, lipofilik, tidak berwarna dan tidak mudah menguap serta memiliki rumus molekul C18H27NO3. Berat Dalam suatu studi kasus, senyawa capsaimolekul dari capsaicin adalah 305,40 g/mol cin diduga dapat mengurangi prosentase dan merupakan suatu lemak, alkohol, dan petumbuhan sel CE 81T/VGH (sel kanker larut dalam minyak. Capsaicin pertama esofagus) dengan cara menginduksi pemkali dikristalisasi pada tahun 1876 oleh belahan sel pada fasa G0-G1, sehingga terTresh dan struktur molekulnya jadi apoptosis. Apabila fase G0-G1 telah diselesaikan oleh Nelson dan Dawson pada terinduksi, maka promosi p53 dan p21 tertahun 1919. Capsaicin bersifat iritan ter- henti, dengan inhibitor Cdk2 dan E komhadap mamalia, termasuk manusia, dan pleks dapat meghambat pembentukan sel menimbulkan rasa terbakar dan panas pa- kanker sehingga sel kanker tersebut akan mati. Kualitas senyawa capsaicin didukung da jaringan manapun yang tersentuh. oleh reaktivitas oksigen intraseluler, 2+ Capsaicin mempunyai potensi yang tinggi produksi ion Ca dan BAPTA sebagai kedalam bidang farmasi sebagai anti kanker, latnya. anti artritis dan analgesik selain mempunyai nilai komersil dalam industri makanan.. Berdasarkan penelitian The American Association for Cancer Research, capsaicin diduga dapat membunuh sel kanker prostat dengan menyebabkan terjadinya apoptosis (kematian sel secara alami/ normal). Studi klinik di Jepang dan Cina menunjukkan bahwa capsaicin dapat menghambat pertumbuhan sel leukimia secara langsung. Capsaicin juga diujicobakan sebagai obat diabetes oleh peneliti asal Toronto, Canada.

Referensi:  Surh, Y.J. (2002). More Than Spice: Capsaicin In Hot Chili Peppers Makes Tumor Cells Commit Suicide, J. Natl. Cancer Inst. 94: 1263–1265.  Capsaicin General Fact Sheet. National Pesticide Information Center, http:// npic.orst.edu.


TEH Minum teh setelah makan dapat mengganggu penyerapan zat besi nonheme (ditemukan pada tumbuhan sebagai lawan dari zat besi heme yang ditemukan dalam daging) yang dikonsumsi dalam makanan. Teh mengandung zat tanin (contohnya asam tanat) yang dapat mengikat mineral zat besi sehingga daya serap sel darah merah terhadap zat besi menurun. Jika minum teh terlalu dekat dengan waktu makan secara terus-menerus, maka penyerapan zat besi dalam darah akan terganggu. Referensi: Disler, P., Lynch, S. R., Charlton, R. W., Torrance, J. D., Bothwell, T. H., Walker, R. B., & Mayet, F. (1975). The effect of tea on iron absorption. Gut, 16(3), 193-200.


KIMIA

MATERIAL


FILM K A SEIN: Mari Bungkus Makananmu

Sadar atau tidak sadar, plastik –dan oilbased polymer lainnya– telah banyak membantu namun juga merepotkan umat manusia. Faktor yang membuat plastik disukai adalah sifatnya yang relatif kedap air dan udara, kuat, elastis, dan yang utama karena harganya murah. Saat ini, hampir seluruh produk makanan dan minuman yang kita temui di pasaran terbungkus dengan plastik, mulai dari keju, sosis, daging fillet, roti, dan masih banyak lainnya. Tingginya tingkat konsumsi mengakibatkan meningkatnya jumlah sampah plastik yang menumpuk di lingkungan. Yang lebih buruk dari hal tersebut adalah telah diungkapkan dari suatu penelitian bahwa ternyata pembungkus plastik tidak cukup baik dalam melindungi makanan dari air dan oksigen di udara; 2 faktor yang mempercepat pembusukan makanan. Dari hal tersebut dapat kita ketahui bahwa tern-

yata plastik tak hanya merusak lingkungan, namun juga tidak cukup baik dalam melindungi makanan kita. Hal-hal di atas memacu para peneliti untuk menemukan plastik dan/atau polimer yang ramah lingkungan namun dengan sifat mekanis yang tidak kalah baik dengan plastik yang ada sekarang ini. Dari sekian banyak penelitian, salah satu kandidat material yang memenuhi persyaratan tersebut adalah film kasein. Kasein merupakan salah satu protein yang terkandung dalam susu dengan kadar yang cukup besar, yakni mencapai 80%. Kasein tersedia di pasaran sebagai hasil samping olahan susu dan dijual sebagai kalsium dan natrium kaseinat (CaCas dan NaCas). Layaknya protein lainnya, kasein membentuk jaringan polipeptida yang cukup padat sehingga memiliki pori-pori yang kecil. Sifat ini me-


nyulitkan molekul-molekul asing termasuk O2 untuk menembus film yang terbentuk. Adanya gugus fungsi polar (hidroksil dan amina) pada matriks film kasein dapat melindungi film dari O2 dan senyawa nonpolar lainnya. Hal yang lebih baik lagi, kasein sejatinya merupakan suatu protein sehingga akan sangat mudah terdegradasi di lingkungan, bahkan aman untuk dimakan. Seperti hal-hal lainnya, film kasein juga memiliki kekurangan. Kita tahu bahwa kasein layaknya polipeptida lainnya merupakan material yang hidrofilik. Hal ini menyebabkan ketahanan struktur film kasein sangat dipengaruhi oleh kelembapan udara. Bahkan pada kadar air tertentu, film kasein dapat larut dalam air. Ketahanan mekanik dan elastisitas film kasein juga harus ditingkatkan agar dapat digunakan sebagai bahan pembungkus makanan. Berbagai modifikasi kemudian dilakukan dalam sintesis film kasein dengan fokus

utama adalah untuk mengurangi sifat hidrofilik kasein dan meningkatkan kekuatan mekanisnya. Penelitian yang dipimpin oleh Bonnaillie dan Tomasula dari US Department of Agriculture dalam mengerjakan film kasein yang dipadukan dengan gliserol dan citrus pectin yang menghasilkan film kasein menyerupai plastik pembungkus makanan pasaran dengan tingkat porositas yang jauh lebih rendah dan struktur yang sedikit lebih kaku. Gliserol pada paduan ini berfungsi sebagai plasticizer yang meningkatkan elastisitas film kasein. Citrus pectin merupakan salah satu turunan polisakarida dengan tingkat esterifikasi yang bervariasi dan diklasifikasikan ke dalam HM (high methoxy) dan LM (low methoxy). Paduan antara kasein-pectin memunculkan kemungkinan -kemungkinan yang menarik. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan, diduga bahwa kasein dan pectin membentuk suatu jaringan kompleks berdasarkan reaksi stoikiometrik. Perbandingan jumlah


APA YANG ADA DI DALAM?

kasein dengan pectin yang berbeda dapat menghasilkan sifat film kasein yang berbeda pula, seperti sifat elastisitas dan kekuatan tariknya. Tim Bonnaillie dan Tomasula pun menyatakan bahwa berbagai macam zat aditif lainnya dapat ditambahkan ke dalam material ini, termasuk perasa dan vitamin serta nutrisi lainnya mengingat film kasein relatif tidak berasa. Pemanfaatan material pembungkus ini sangat luas berkat kemampuan pelindungnya yang baik dan sifat biodegradablenya. Saat ini, tim peneliti Bonnaillie dan Tomasula sedang menguji feasibilitas film kasein mereka sebagai single-serve packaging untuk keju yang pada umumnya memakai plastik dalam jumlah besar. Film kasein ini pun dapat digunakan sebagai secondary layer untuk dipadukan dengan material lain seperti karton atau polistiren sebagai lapisan pembungkus terluarnya. Salah satu pengembangan yang paling menarik adalah penggunaan film kasein untuk makanan dan minuman instan seperti kopi, susu, sereal, maupun mie instan. Pada produk tersebut, pengguna tidak perlu mengeluarkan makanan atau minuman dari bungkusnya, namun cukup dengan menyeduh makanan atau minuman tersebut bersama dengan bungkusnya yang

kemudian akan ikut terlarut. Saat ini, penggunaan film kasein secara komersil di masyarakat belum dilakukan. Para peneliti masih berusaha untuk menemukan formulasi yang tepat untuk menyempurnakan material ini. Tim peneliti Bonnaillie dan Tomasula saat ini sedang menjalin kerjasama dengan beberapa perusahaan kecil untuk menguji film kasein mereka ke pasaran. Semoga dalam waktu dekat penggunaan film kasein sebagai pembungkus makanan yang dapat dimakan dapat terwujud sehingga masalah sampah plastik yang ada di dunia dapat berkurang. Referensi:  Milk, Not Plastic, Will Protect Food in the Future, http://www.bloomberg.com/ news/articles/2016-08-22/don-t-toss-thatfood-wrapping-you-can-eat-it  Edible food packaging made from milk proteins (video), https://www.acs.org/ content/acs/en/pressroom/newsreleases/2016/ august/edible-food-packaging-made-frommilk-proteins-video.html  Bonnaillie, L. M., Zhang, H., Akkurt, S., Yam, K. L., & Tomasula, P. M. (2014). Casein films: The effects of formulation, environmental conditions and the addition of citric pectin on the structure and mechanical properties. Polymers, 6(7), 2018-2036.


VANTABL ACK Suatu perusahaan teknologi Inggris, Surrey NanoSystem memperkenalkan ke publik suatu material terhitam di dunia yang dinamai Vantablack. Materi tersebut dapat menyerap 99,965% radiasi elektromagnetik yang mengenainya, termasuk cahaya sinar tampak. Vantablack sendiri terbuat dari vertically aligned nanotube arrays (vanta). Ke depannya, Vantablack diharapkan dapat digunakan pada berbagai alat sensitif cahaya seperti teleskop untuk meminimalisasi sinar sesatan. Referensi: http://www.nbcnews.com/science/science-news/vantablack-u-k -firm-shows-worlds-darkest-material-n155581


NANO-NANO UPDATE

“Penambahan nomenklatur nano dalam berbagai produk yang dijual secara komersial di sekitar kita akan meningkatkan nilai tambah dan kemungkinan untuk dibeli.� Apakah pernyataan di atas terasa asing di benak kita? Pernyataan tersebut muncul pertama kali dalam sebuah seminar tentang nanotechnology. Setelah cukup lama direnungkan, mungkin pernyatan tersebut memang ada benarnya. Bahkan poster-poster tentang seminar nano membuat informasi yang lebih eyecatching, apalagi untuk produk-produk kesehatan atau inovasi anak bangsa yang akan dipasarkan dilabeli dengan nomenklatur tersebut. Singkatnya, nanoworld yang sudah mendunia kini berarti dunia dengan teknologi untuk memanipulasi ukuran partikel dalam skala nano, yaitu 10-9 m. Untuk membayangkan sekecil apa skala nano tersebut, lihatlah kuku Anda. Apakah Anda sudah memotong kuku Anda? Bila masih terlihat bagian putih di

ujung kuku, artinya Anda belum memotongnya. Anggaplah tebal bagian putih tersebut rata-rata adalah 1 mm, maka dunia nano yang kita maksud adalah sepersejuta dari tebal bagian putih kuku Anda. Tak disangkal, nanoteknologi akan menjadi era persaingan antar bangsa kelak, bahkan sudah mulai terjadi pada masa sekarang. Semua pihak berlomba-lomba untuk meningkatkan nilai tambah dari berbagai produk atau kekayaan alamnya melalui label nano. Misalnya, arang yang diekspor ke Korea dan Jepang merupakan karbon dan dengan sedikit memanipulasinya melalui reaksi kimia dan proses fisis sederhana, kita dapat memperoleh nanotube yang harganya akan jauh lebih tinggi daripada arang biasa. Begitu pula dengan pasir zirkonia yang kita ambil di Kalimantan akan meningkat harganya sekitar 1000 kali lipat bila kita jual dalam bentuk nano-nya. Pertanyaannya, seberapa besar perkembangan teknologi nano di tanah air kita sendiri? Tak perlu jauh-jauh bertanya, mungkin sebe-


lumnya kita harus mempertanyakan kepada diri kita terlebih dahulu seberapa banyak nanostruktur yang kita kenal? Sebagian besar mungkin akan menjawab banyak, tapi hanya bisa menyebutkan nanotube saja. Mari kita mulai untuk mengenal macam-macam nanostruktur berdasarkan dimensinya. Untuk satu dimensi, terdapat nanotube, nanowire, nanopilar, nanonail, dan nanorod. Untuk dua dimensi, terdapat nanosheet, nanohexagon, nanotower, dan nanocomb. Untuk tiga dimensi, nanoflower mungkin akan membuat kita terkagumkagum. Mari kita lebih jauh mengenal inovasi terbaru yang ditemukan tentang sifat nanorod itu sendiri. Baru-baru ini Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) berhasil mengamati fenomena water-emmiting nanorods. Sifat yang tak biasa ini sudah diramalkan sejak 20 tahun yang lalu, namun baru teramati sekarang. Sederhananya, nanorods dapat kehilangan massa seiring peningkatan kelembapan karena melepaskan air. Ilustrasi pada gambar header artikel ini akan memudahkan kita dalam memahami fenomena tersebut. Setiap batang biru paling kecil pada gambar di atas adalah sebuah nanorod dan beberapa batang biru yang berdekatan akan membentuk nanorods (bentuk jamak). Seiring dengan peningkatan kelembapan, nanorods ini perlahan akan mengeluarkan air dari dalam dan dilepaskan sebagai uap air. Dengan kata lain, nanorods ini dapat memeras dirinya sendiri untuk mengeluarkan air. Menariknya lagi, proses pelepasan air ini bersifat reversibel (dalam kelembapan rendah, nanorods akan cenderung menyerap air). Seperti Archimedes yang menemukan ide untuk menentukan kemurnian mahkota emas

raja dengan tak sengaja saat menceburkan dirinya dalam kolam pemandian, begitu pula dengan penemuan fenomena ini. Peneliti PNNL, Satish Nune menyatakan bahwa awalnya pengurangan massa ini disangka sebagai kesalahan alat ukur. Ternyata setelah menggunakan mikroskop yang lebih mutakhir, mereka menemukan hal yang menakjubkan tersebut. Selain itu, nanorods yang kaya dengan karbon inipun bukan merupakan tujuan awal penelitian mereka. Awalnya, mereka akan mensintesis nanowires yang bersifat magnetik, dan kesalahan mereka ternyata berujung pada prospek penelitian yang luar biasa ini. Sebelumnya, Journal of Physical Chemistry B di tahun 2012 telah memuat pemerangkapan cairan dalam ruang sempit yang nantinya secara spontan akan menguap. Setahun kemudian di Journal of Chemical Physics terdapat artikel mengenai kondensasi air di dalam material hidrofobik yang kemudian menguap. Fenomena tersebut dinamakan solventcavitation under solvophobic confinement. Untuk menjelaskan fenomena ini, terdapat hipotesis yang mengatakan bahwa air terkondensasi dan membentuk jembatan antara nanorod (kondensasi kapiler). Karena partikel air berbentuk butiran, tegangan permukaan yang dihasilkan akan menarik nanorod untuk semakin berdekatan. Saat jarak antar nanorod mencapai 1,5 nm air akan menguap dengan spontan. Penelitian ini akan memungkinkan terciptanya material yang dapat meredakan kehausan karena sifatnya yang dapat mengeluarkan air. Selain itu, material ini dapat diaplikasikan untuk memurnikan air dan produksi bahan yang meyerap keringat di satu sisinya lalu


dilepaskan sebagai uap di sisi lainnya. Proses penyerapan-penguapan yang reversibel ini akan memungkinkan perolehan air lebih hemat energi. Namun, seperti yang diungkapkan oleh David Lao (PNNL), masih banyak kontrol dan penyempurnaan ukuran serta bentuk dari nanorods yang perlu dilakukan sebelum proses optimasi dan scale-up. Selain itu, penelitian ini membuka mata para peneliti akan kemungkinan zat lain yang dapat diserap nanorods, misalnya metanol. Hal yang lebih menarik adalah bagaimana rencana awal untuk mensintesis nanowire bisa berujung pada nanorod? Secara etimologis, makna dari kejadian tersebut adalah terbentuknya batang di saat kita ingin menghasilkan kabel. Secara matematis, perbedaannya adalah standard aspect ratios (length/width value) nanorods memiliki nilai rasio 3-5, sedangkan nanowires umumnya memiliki nilai rasio lebih dari 1000. Jadi, peneliti PNNL menghasilkan produk yang “kurang panjang� dari yang direncanakan. Siapa sangka, kekurangan ini justru menjadi hal yang lebih luar biasa? Penelitian mengenai nanowire memang sedang gencar-gencarnya, khususnya efek mekanika kuantum yang dominan dalam menentukan sifatnya. Maka dari itu, umumnya kita menyebut quantum wire untuk menjelaskan berbagai sifat yang menarik dan muncul di 1D namun tidak muncul di 3-D. Material superkonduktor YBCO, logam Ni, Pt, dan Au, serta semikonduktor Si, InP, dan GaN, hingga insulator TiO2 dan SiO2 sudah dibuat dalam bentuk nanowire-nya. Ada pula molecular nanowire seperti DNA bahkan Mo6S9-xIx. Semua nanowire tersebut nantinya dapat diaplikasikan di bidang elektronik, opto-

elektronik, nano electromechanical devices, aditif dalam komposit mutakhir, hingga nanosensor untuk biomolekul. Begitu pula dengan nanorod yang tidak kalah manfaatnya dalam display technology karena kemampuan pemantulan cahayanya yang bergantung pada orientasi dalam medan listrik. Selain itu, dalam microelectromechanical system (MEMS), kemampuan untuk menyerap IR dekat dan menghasilkan kalor saat menyerap cahaya dapat diterapkan dalam terapi kanker untuk membedakan jaringan tumor dengan jaringan sehat sehingga secara otomatis perbedaan kalor dapat digunakan untuk menghancurkan jaringan tumor tersebut. Secara umum, sintesis nanorod dan nanowire dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu topdown dan bottom-up. Top-down berarti “penghancuran� partikel besar hingga skala nano (litografi, elektroforesis), sedangkan bottom-up adalah proses penyusunan partikel nano dari skala sebaliknya yaitu atomik (sintesis kimia langsung, deposisi elektrokimia/uap, suspensi). Cara bottom-up ini lebih disukai, apalagi menggunakan ligan tertentu untuk kontrol bentuk dan ikatan. Dengan melekatkan ligan pada orientasi tertentu akan membuat partikel memanjang dalam arah yang kita inginkan. Penelitian di luar negeri sudah mencapai water-emitting nanorods, bagaimana dengan kita? Negara kita pun sebenarnya sudah memiliki beberapa kemajuan dalam aplikasi nanorods, namun lebih banyak pengembangan nanorods dalam sel surya. Sebagai generasi baru sel surya, DSSC (dye-sensitized solar cells/ sel surya tersentisasi zat pewarna) diharapkan menja-


wab kebutuhan energi masyarakat dunia kini, mengingat bahwa kita tak lagi mengandalkan bahan bakar fosil. Nanorods yang dikembangkan kini umumnya adalah ZnO sebagai semikonduktor oksida, yaitu salah satu komponen penting di DSSC selain zat perwarna, elektrolit, dan elektroda. Interaksi zat perwarna dengan oksida akan menentukan konversi energi foton menjadi energi listrik. DSSC adalah miniatur sistem elektrokimia sederhana yang meniru prinsip fotosintesis pada tanaman. Zat perwarna yang diserap pada oksida akan menangkap energi foton dan menjadikannya pemicu dalam proses transfer elektron yang cepat dan siklis untuk menjadi energi listrik nantinya. Maka, menjadikan oksida dalam skala nano akan meningkatkan rasio permukaan/ volume, sehingga meningkatkan jumlah zat perwarna yang dapat diserap. Umumnya, kita menggunakan TiO2 sebagai oksida semikonduktor DSSC, namun sifat indirect band gap pada TiO2 menjadi kurang disukai dibandingkan ZnO yang memiliki sifat direct band gap. Direct band gap akan berujung pada eksitasi yang lebih cepat, begitu pula dengan proses transfer elektron yang nantinya terjadi. Selain itu, ZnO dapat difabrikasi dengan berbagai cara, murah, dan

ramah lingkungan. Khususnya kearifan lokal yang bisa dijaga dalam proses fabrikasi, misalnya zat perwarna alami atau oksida yang menjadi kekayaan alam otentik dari Indonesia seperti antosianin dan ZnO, ataupun proses produksi nanorods yang menggunakan chemical template dari zat-zat yang kita peroleh di kehidupan sehari-hari, misalnya cangkang telur. Kesempatan yang masih terbentang luas untuk mengembangkan nanotechnology, khususnya nanorods di Indonesia inilah yang disadari oleh Dr. Ir. Akhmad Herman Yuwono, M. Phil. Eng, peneliti di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Berbagai penelitian yang beliau lakukan serta semangat untuk menurunkannya kepada mahasiswamahasiswa bimbingannya di bidang nanorods ZnO untuk aplikasinya dalam DSSC ini patut kita contoh. Sudah saatnya kita tidak hanya sibuk memikirkan masalah pribadi, namun mulai mengembangkan potensi dengan berbagai kesempatan yang ada. Referensi: Weird, water-oozing material could help quench thirst, https://www.sciencedaily.com/ releases/2016/06/160613122214.html


APLIK A SI NANOMATERIAL Pada Produk Makanan Fungsional


Saat ini masyarakat sudah memahami hubungan antara makanan yang bernilai gizi tinggi dengan tubuh yang sehat. Hal ini membuat produksi makanan yang bernilai gizi tinggi semakin berkembang pesat dengan tujuan tidak hanya untuk meningkatkan kesadaran masyarakat mengenai pentingnya makanan bergizi tinggi, tetapi juga untuk mengurangi potensi gizi buruk pada masyarakat. Makanan fungsional adalah makanan yang mengandung komponen aktif, yang menawarkan manfaat kesehatan, dan mengurangi risiko menderita beberapa penyakit umum. Konsep ini lahir di Jepang pada 1980-an, karena kebutuhan dari kualitas hidup yang lebih baik untuk masyarakat serta biaya kesehatan meningkat, berasal dari kebiasaan makan yang tidak sehat. Perkembangan makanan fungsional ini membuka peluang baru untuk produk-produk seperti susu, mentega, keju, kefir, dan yoghurt. Penggabungan suplemen susu dengan makanan berbasis susu sudah umum dilakukan. Produk susu saat ini diperkaya dengan vitamin dan mineral seperti magnesium, besi, dan kalsium yang dapat mengurangi permasalahan kekurangan nutrisi. Selain itu, perkembangan nanomaterial pun sangat penting dalam perkembangan makanan fungsional ini, karena terdapat penggabungan makanan fungsional dengan nanomaterial dalam bahan makanan seperti nano dan mikroenkapsulasi dari pengawet, nutrisi, dan antioksidan. Oleh karena itu, gizi pada makanan fungsional yang diproduksi menjadi lebih lengkap. Publikasi pertama mengenai teknologi nano dalam industri makanan muncul pada akhir abad 20 dan awal abad ke-21. Nanoteknologi sangat penting karena murah, relatif aman, bersih, dan menghasilkan keuntungan yang

cukup tinggi. Dalam industri makanan, kemajuan signifikan dari nanoteknologi adalah: bahan fungsional baru; mikro dan nano pengolahan; pengembangan produk; dan perancangan metode serta instrumentasi untuk keamanan pangan dan biosecurity. Pada tahun 2000, Kraft Foods mulai mengembangkan nanoteknologi pada perusahaan mereka dengan mengembangkan laboratorium nanoteknologi yang merupakan laboratorium nanoteknologi pertama dalam industri makanan. Makanan nanoteknologi yang diterapkan dalam produk susu memiliki potensi untuk mengubah asupan gizi dalam makanan terebut. Nanoteknologi menyediakan kesempatan yang baik untuk meningkatkan kelarutan bahan aktif dan untuk meningkatkan bioavailabilitas dan efeknya terhadap kesehatan seperti malnutrisi. Malnutrisi menyebabkan lebih dari setengah dari kematian anak di bawah 5 tahun di negara-negara berkembang. Aplikasi makanan nanoteknologi memiliki potensi untuk mengurangi angka kekurangan gizi, dan kematian pada bayi. Oleh karena itu, susu diperkaya dengan vitamin, mineral, dan bahan-bahan fungsional lain melalui nanoemulsion. Contoh lainnya adalah karotenoid yang berperan penting pada pencegahan, atau perlindungan terhadap gangguan kesehatan manusia seperti kanker, penyakit jantung, dan katarak. Referensi: SantillĂĄn-Urquiza, Esmeralda, dkk. (2016). Applications Of Nanomaterials In Functional Fortified Dairy Products: Benefits And Implications For Human Health. Nutrient Delivery, hal. 293-328


C AIR AN ION:

Pelarut Untuk Masa Depan Dalam proses sintesis senyawa kimia, tidak hanya dihasilkan produk senyawa baru yang memiliki manfaat namun juga terbentuk produk samping berupa limbah. Kerusakan lingkungan akibat limbah bahan kimia saat ini menjadi penting untuk diperhatikan karena kondisi alam yang semakin mengkhawatirkan. Oleh karena itu, proses sintesis senyawa kimia saat ini harus memerhatikan aspek lingkungan dan mengacu pada konsep Green Chemistry. Green Chemistry atau kimia hijau merupakan suatu desain yang diaplikasikan terhadap proses dan produk kimia untuk mengurangi polusi melalui sumbernya dengan cara meminimalkan penggunaan zat, reagen, dan pelarut yang berbahaya. Hal ini berbeda dengan proses pembersihan polusi (remediasi) yang memisahkan zat-zat kimia berbahaya dari material lain atau memberikan perlakuan terhadap zat kimia berbahaya sehingga berkurang dan tidak berbahaya lagi. Remediasi menghilangkan zat berbahaya dari lingkungan sedangkan kimia hijau berfokus agar zat berbahaya tidak berada dalam lingkungan. Paul Anastas dari U.S En-

vironmental Protection Agency (EPA) memformulasikan 12 prinsip dari kimia hijau yaitu sebagai berikut. 1. Pencegahan limbah: lebih baik mencegah produksi limbah daripada mengolah atau membersihkannya setelah terbentuk. 2. Atom ekonomi atau efisiensi: metode sintesis harus dirancang untuk memaksimalkan penggunaan semua material yang digunakan dalam pembentukan produk. 3. Penggunaan zat yang kurang berbahaya atau beracun: metode sintesis harus menggunakan senyawa yang kurang atau tidak beracun untuk kesehatan manusia dan lingkungan. 4. Merancang produk yang lebih aman: produk kimia harus dirancang untuk memenuhi fungsinya dengan dampak dan bahaya yang minimal. 5. Penggunaan pelarut yang lebih aman: penggunaan zat tambahan (misalnya pelarut, agen pemisah, dll) seharusnya


diminimalkan atau sedapat mungkin tidak berbahaya bila digunakan.

saat telah selesai digunakan tidak menyebabkan degradasi pada lingkungan.

6. Efisiensi energi: energi yang digunakan dalam proses kimia harus mempertimbangkan dampak lingkungan dan ekonomi yang minimal.

11. Metode analitik untuk pencegahan polusi: metodologi analitik dibutuhkan untuk analisis real-time, monitoring proses, dan kontrol terhadap adanya kemungkinan terbentuk senyawa berbahaya.

7. Penggunaan material terbarui: bahan mentah yang digunakan lebih baik yang dapat diperbarui daripada yang hanya sekali pakai. 8. Perpendek jalur sintesis (menghindari senyawa turunan): senyawa turunan hasil reaksi yang tidak diperlukan harus diminimalkan atau dihindari karena setiap langkah yang digunakan membutuhkan penambahan reagen dan dapat menghasilkan limbah. 9. Penggunaan katalis: reagen katalitik (seselektif mungkin) lebih baik dibandingkan dengan reagen stoikiometrik. 10. Desain produk yang mengurangi degradasi lingkungan: produk sintesis harus didesain sedemikian rupa sehingga

12. Proses yang lebih aman: senyawa dan bentuk senyawa yang digunakan dalam proses kimia harus dipilih agar meminimalkan potensi kecelakaan kimia (ledakan, kebakaran, dll). Sebagian besar reaksi menggunakan pelarut yang tidak ramah lingkungan dan tidak dapat digunakan kembali. Penggunaan cairan ion merupakan salah satu cara untuk mengurangi dampak kerusakan lingkungan tersebut. Cairan ion adalah garam organik yang berwujud cair di bawah suhu 100oC. Berdasarkan struktur kimianya, komposisi cairan ion terdiri dari kation yang berasal dari senyawa organik dan spesi anion yang berasal dari senyawa anorganik. Beberapa tipe anion yang umum digunakan seperti: Cl-, Br-, BF4-, NO3-, dan AlCl4-, sedangkan sumber ka-


tionnya adalah alkilamonium, fosfonium, dialkilimidazolium, dan N-alkilpiridinium. Interaksi yang terbentuk pada senyawa cairan ion dipengaruhi oleh gaya elektrostatik antara spesi kation dan spesi anion. Adanya interaksi tersebut menyebabkan cairan ion bersifat tidak mudah menguap dan dapat dipertimbangkan sebagai pengganti pelarut -pelarut organik yang mudah menguap. Cairan ion merupakan green catalyst yang digunakan sebagai pelarut alternatif untuk berbagai reaksi. Hal yang menarik dari penggunaan cairan ion yaitu sintesis berlangsung pada kondisi reaksi yang lunak, waktu reaksi yang singkat, rendemen yang dihasilkan tinggi, serta memiliki kemampuan solvasi yang baik dan mudah didaur ulang. Cairan ion memiliki beberapa sifat fisika dan kimia seperti bersifat tidak mudah terbakar, tekanan uap rendah, memiliki kestabilan termal tinggi, dan konduktivitas yang tinggi, sehingga sangat baik untuk digunakan sebagai mediator sintesis yang aman dan ramah lingkungan. Selain itu, sebagai mediator sintesis, cairan ion juga memiliki kelebihan lainnya yaitu dapat didaur ulang.

Karena sifat-sifatnya tersebut, cairan ion sangat berpotensi menjadi pelarut masa depan dan pelarut hijau yang mendukung konsep green chemistry dalam dunia sintesis. Referensi:  Sarda, S. R., Pathan, M. Y., Paike, V. V., Pachmase, P. R., Jadhav, W. N., Pawar, R. P., (2006). A facile synthesis of flavones using recyclable ionic liquid under microwave irradiation, ARKIVOC, XVI, 43–48.  Dzyuba Sergei V., Kollar Katherine D. dan Sabnis Salil S. (2009). “Synthesis of Imidazolium Room-Temperature Ionic Liquids Exploring Green Chemistry and Click Chemistry Paradigms in Undergraduate Organic Chemistry Laboratory”. J. Chem. Educ., 86, 856.  What is Green Chemistry, https:// www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/ what-is-green-chemistry.html, diakses pada 29 Desember 2016 pukul 10.20 WIB  12 Principles of Green Chemistry, https:// www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/ what-is-green-chemistry/principles/12-principlesof-green-chemistry.html, diakses pada 29 Desember 2016 pukul 10.39 WIB

APA YANG ADA DI DALAM?


L AYAR SENTUH Pernah terpikirkan mengapa ponsel pintar dapat bekerja sesuai perintah jari kita melalui layar sentuh? Ketika layar sentuh diaktifkan, akan ada medan listrik yang muncul di dalamnya. Karena tubuh manusia bersifat konduktif (menghantarkan arus listrik), ketika jari kita menyentuh layar sentuh, akan ada konsentrasi muatan listrik pada daerah yang disentuh dan mengganggu medan listrik yang ada, yang kemudian diinterpretasikan sebagai perintah oleh prosesor ponsel pintar kita. Hal ini dapat terjadi berkat keberadaan layar sentuh kapasitif (capacitive touchscreen). Capacitive touchscreen terdiri atas kaca silikat yang mengandung lapisan tipis material yang bersifat konduktif seperti indium timah oksida (ITO). ITO sendiri merupakan campuran terner dari In2O3 dan SnO2 yang transparan. Referensi: Projected-Capacitive Touch Technology, http://large.stanford.edu/ courses/2012/ph250/lee2/docs/art6.pdf


THE CHEMISTRY OF

ROCKET


Kata “roket� memiliki banyak pengertian. Kebanyakan orang mengartikan roket sebagai suatu benda berbentuk tabung yang panjang, ramping, dan besar dengan ujung mengerucut. Sebagian lagi menganggap roket sebagai alat transportasi luar angkasa yang membawa manusia ke bulan. Sebenarnya, roket merupakan suatu alat yang menggunakan mesin dengan jenis tertentu. Seperti kebanyakan mesin lainnya, roket memerlukan bahan bakar untuk bekerja. Hampir semua mesin roket mengubah bahan bakarnya menjadi gas panas. Selanjutnya, gas-gas yang dihasilkan mesin inilah yang membuat roket dapat terbang. Roket berbeda dengan mesin jet. Mesin jet memerlukan suplai udara dari luar secara terus-menerus untuk pembakaran bahan bakarnya. Sementara itu, mesin roket dirancang untuk bekerja dalam ruang tanpa udara sehingga semua komponen bahan bakar dan zat pengoksidasinya (misalnya oksigen), harus berada di dalam mesin. Ada dua tipe roket, yaitu roket berbahan bakar cair dan roket berbahan bakar padat. Contoh sistem yang menggunakan roket adalah misil dan SLS. Pada suatu sistem peluncuran ruang angkasa (Space Launch System, SLS), mesin utama pada space shuttle umumnya menggunakan bahan bakar cair sedangkan rocket booster di kedua sisi space shuttle menggunakan bahan bakar padat. Meluncurnya roket mengikuti hukum ketiga Newton yang menyatakan bahwa setiap aksi akan ada reaksi dengan besar yang sama dan berlawanan arah. Agar roket dapat terbang, perlu adanya reaksi kimia yang menghasilkan gas dan partikel yang memberikan dorongan pada roket. Beberapa

reaksi pembakaran merupakan reaksi kimia yang menghasilkan gas. Pembakaran yang cukup eksplosif dan menghasilkan energi besar merupakan reaksi yang efektif untuk roket agar bisa bergerak dengan percepatan tinggi sehingga bisa lepas dari pengaruh gravitasi bumi. Hidrogen, bahan bakar mesin utama space shuttle, merupakan unsur paling ringan di alam dan berada dalam bentuk gas diatomik pada kondisi normal. Gas-gas, termasuk hidrogen, memiliki densitas yang rendah sehingga memerlukan pemampatan gas menjadi cairan untuk penyimpanannya. Ini berarti gas hidrogen harus didinginkan pada temperatur -253oC agar berubah wujud menjadi cairan. Walaupun memiliki densitas lebih besar daripada hidrogen, oksigen sebagai zat pengoksidasi juga perlu dimampatkan menjadi cairan untuk memperkecil ruang penyimpanannya dengan pendinginan pada temperatur yang lebih tinggi dari hidrogen, yaitu 183oC. Saat peluncuran SLS dimulai, cairan hidrogen dan oksigen dipompa ke ruang pembakaran pada mesin. Ketika pembakaran bahan pendorong tersebut diinisiasi, hidrogen bereaksi dengan oksigen secara eksplosif membentuk air dengan reaksi sebagai berikut. 2 H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ΔHoc = -484 kJ Reaksi yang ramah lingkungan ini melepaskan sejumlah energi yang cukup besar bersama uap air superpanas sebagai produknya. Reaksi hidrogen dengan oksigen ini


menghasilkan kalor sangat besar yang menyebabkan uap air memuai dan keluar dari belakang mesin dengan kecepatan 10.000 mil per jam. Semua uap yang dikeluarkan mesin dengan kecepatan tersebut memberikan tekanan yang kuat pada mesin dan mendorong roket menjauhi permukaan bumi. Tidak hanya menghasilkan produk samping berupa air yang ramah lingkungan, bahan bakar hidrogen juga memiliki implus jenis yang tinggi. Implus jenis ini merupakan suatu ukuran efisiensi bahan bakar roket yang dinyatakan dalam jumlah gaya dorong per jumlah bahan bakar yang bereaksi. Walaupun hidrogen memiliki implus jenis yang tinggi karena densitas cairannya yang rendah, penyimpanan gas hidrogen dalam suatu kompartemen memerlukan tangki yang cukup besar, cukup berat, dan membutuhkan banyak insulasi untuk melindungi cairannya. Untuk itu, pada SLS ditambahkan mesin roket pendorong booster untuk membantu proses peluncuran.

Dua rocket booster dimuati dengan bahan bakar berupa padatan aluminium dan suatu garam sebagai agen pengoksidasi. Aluminium merupakan unsur logam paling melimpah di bumi dan merupakan salah satu logam yang cukup reaktif. Pada rocket booster, serbuk padatan aluminium dikombinasikan dengan garam amonium perklorat (NH4ClO4) dengan komposisi dan kondisi tertentu. Ketika pembakaran kedua zat tersebut diinisiasi, oksigen dari amonium perklorat membentuk ikatan baru dengan aluminium membentuk aluminium oksida yang lebih stabil secara termodinamik. Reaksi total menghasilkan aluminium oksida, aluminium klorida, uap air, gas nitrogen oksida serta sejumlah kalor yang sangat besar. Reaksi tersebut memanaskan mesin rocket booster hingga lebih dari 5000 oC yang mengakibatkan uap air dan gas nitrogen oksida di dalamnya memuai dengan sangat cepat dan memberi dorongan kuat pada mesin. Jika dibandingkan dengan bahan bakar cair, bahan bakar padatan ini


memiliki implus jenis yang lebih kecil. Namun, kekurangan tersebut dapat diimbangi dengan densitas bahan bakar yang cukup tinggi (ruang peyimpanan bahan bakar kecil) dan pembakaran bahan bakar yang sangat cepat. 3Al(s) + 3NH4ClO4(s) → Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3NO(g) + 6H2O(g) ΔHoc = -2382 kJ Dari kedua bahan bakar padat tersebut, dapat diketahui bahwa keduanya tidak ramah lingkungan karena menghasilkan produk samping berupa senyawa klorin yang bersifat toksik. Senyawa klorin ini bisa berupa gas atau partikulat debu. Senyawa gas dari klorin dapat merusak lapisan ozon pada stratosfer dan menyebabkan sinar UV berlebih masuk ke permukaan bumi. Oleh karena itu, zat pengoksidasi tersebut harus digantikan dengan zat lain yang tidak mengandung klorin, salah satunya dengan senyawa trinitramida. Trinitramida atau TNA, N(NO2)3, merupakan senyawa hipotetikal yang pertama kali dideskripsikan oleh Montgomery bersama Michels dan telah dideteksi keberadaannya pada tahun 2010 oleh para peneliti di Royal Institute of Technology (KTH), Swedia. Senyawa tersebut telah dilakukan komputasi secara kimia kuantum dan telah diprediksi bersifat stabil. Hal menarik dari senyawa ini adalah senyawa tersebut hanya mengandung unsur nitrogen dan oksigen saja, yang secara kimia relatif lebih ramah lingkungan untuk pembakaran bahan bakar roket. TNA diketahui juga memiliki kapabilitas 20 sampai 30 persen lebih efisien dibandingkan dengan bahan bakar padat roket saat ini. Rencananya senyawa tersebut akan dijadi-

kan bahan bakar padat roket di masa depan. 4Al(s) + 3N(NO2)3(s) → 2Al2O3(s) + 12NO(g) Kestabilan TNA dipengaruhi oleh kekuatan ikatan antar atom-atom dalam molekulnya. Dari hasil komputasi diketahui bahwa interaksi elektrostatik yang kuat menyebabkan ikatan N-N pada TNA memiliki panjang ikatan sekitar 0,17Å dan ikatan N-O sekitar 0,03 Å. Oksida nitrogen lain yang telah dikenal seperti N2O3 dan N2O4 memiliki panjang ikatan N-N sekitar 1,78 Å dan 1,86Å. Dari hal tersebut dapat diperkirakan bahwa TNA terbukti stabil. Referensi:  We‟ve Got (Rocket) Chemistry, https:// blogs.nasa.gov/rocketology/  What is Rocket, http://www.nasa.gov/ audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/ what-is-a-rocket-k4.html  Discovery of New Molecule Could Lead to More Efficient Rocket Fuel, https:// www.sciencedaily.com/releases/ 2010/12/101222071831.htm  Montgomery Jr, J. A., & Michels, H. H. (1993). Structure and stability of trinitramide. The Journal of Physical Chemistry, 97(26), 6774-6775.

APA YANG ADA DI DALAM?


UJUNG PENA Ujung pena (terutama fountain pen) terbuat dari aliasi logam osmium (Os, nomor atom 76) dengan kadar 50% dengan logam lain, seperti iridium, dan ruthenium. Osmium digunakan sebagai ujung pena karena merupakan logam dengan densitas paling tinggi, dan sifatnya yang tahan goresan atau gesekan, sehingga tidak mudah rusak ketika digunakan untuk menulis. Material ini juga ditemukan pada jarum pemutar piringan hitam. Karena sulitnya produksi pena akibat titik leleh osmium yang tinggi serta harga osmium yang mahal, umumnya sekarang diproduksi ujung pena dengan kadar osmium yang lebih rendah dan kadar ruthenium yang lebih tinggi karena harganya lebih murah. Referensi: https://www.google.com/patents/US3480429


KIMIA

DI AL AM


DAUN

DI MUSIM GUGUR


Negara empat musim tentu mengenal musim gugur, yaitu musim saat daun-daun berguguran untuk menghadapi musim dingin. Pada saat daun mengugurkan dirinya, ada beberapa tahapan yang perlu dilaluinya. Tahapan-tahapan yang dilalui daun untuk gugur terlihat dari perubahan warna daunnya. Tiap warna memiliki makna dan tujuannya masing-masing. Setiap warna yang hidup adalah hasil dari berbagai senyawa kimia yang ada di dalamnya. Sejumlah besar molekul mampu menyerap panjang gelombang cahaya dalam rentang sinar tampak sehingga menghasilkan warna yang dapat dilihat. Klorofil sang warna hijau Untuk menghasilkan klorofil, daun memerlukan suhu yang hangat dan kehadiran sinar matahari. Saat musim panas mulai memudar dan berpindah ke musim dingin, sejumlah cahaya pun ikut berkurang kehadirannya, suhu pun mulai kehilangan kehangatannya. Dengan demikian klorofil

APA YANG ADA DI

pun sulit untuk terbentuk dan akan terurai secara bertahap. Akibatnya, senyawa lain hadir dalam daun dan mendominasi sehingga warna pun akan berganti. Karotenoid & flavonoid paduan sang warna kuning Karotenoid (xantrofil) dan flavonoid hadir dalam daun bersama dengan klorofil. Namun, jumlah dari klorofil yang tinggi menutupi kehadiran dari warna kedua senyawa ini. Saat klorofil terurai dan menghilang di musim gugur, akhirnya warna mereka menjadi lebih terlihat. Sejatinya kedua senyawa ini pun akan terurai bersama dengan klorofil tetapi memerlukan waktu yang lebih lama sehingga warnanya akan terlihat sesaat setelah kehilangan warna hijaunya.

Karotenoid sang warna jingga Saat yang lainnya sudah terurai maka tersisalah karotenoid (karoten) sang warna jingga. Senyawa ini merupakan senyawa pigmen yang paling stabil dibandingkan dengan senyaDALAM? wa-senyawa sebelumnya. Bahkan saat daun sudah gugur bisa saja daun tersebut masih mengandung senyawa ini dalam jumlah yang besar. Antosianin sang warna merah Antosianin juga merupakan salah satu dari kelas senyawa flavonoid. Namun kehadiran antosianin ini tidak biasa hadir dalam daun selama sepanjang tahun. Kehadiran senyawa ini hanya terlihat


APA YANG ADA DI DALAM? β-

pada keadaan tertentu. Sintesis mereka dimulai dengan peningkatan konsentrasi gula di daun dikombinasikan dengan adanya sinar matahari. Senyawa ini berfungsi untuk melindungi daun dari kerusakan ringan dan memperpanjang umur daun sebelum mereka gugur.

Referensi: Gitelson, A. A., Keydan, G. P., & Merzlyak, M. N. (2006). Three-band model for noninvasive estimation of chlorophyll, carotenoids, and anthocyanin contents in higher plant leaves. Geophysical research letters, 33(11).


BAU BADAN Bau badan muncul karena adanya aktivitas bakteri pada daerah tertentu seperti ketiak yang berkeringat, menghasilkan VSCs atau volatile sulfur compounds. Dari penelitian terhadap lima bakteri yang berperan dalam menghasilkan bau badan, ditemukan bahwa salah satu bakteri yang menghasilkan VSCs terbesar (bau terkuat) adalah Staphylococcus haemolyticus. Dari aktivitas bakteri yang diteliti tersebut, salah satu senyawa yang diketahui berperan dalam menghasilkan bau badan adalah (S)-3-metil-3sulfanilheksan-1-ol yang dideskripsikan memiliki bau keringat dan bau seperti bawang. Troccaz, M., Starkenmann, C., Niclass, Y., van de Waal, M., & Clark, A. J. (2004). 3-Methyl-3-sulfanylhexan-1-ol as a major descriptor for the human axilla-sweat odour profile. Chemistry & biodiversity, 1(7), 1022-1035.


Lingkungan merupakan sumber daya yang dapat dikonsumsi dengan ruang lingkup yang ekponensial dan tidak dapat diperbarui. Isu-isu lingkungan bermunculan dengan frekuensi kejadian yang selalu meningkat secara drastis.

EROSI

TANAH:

Dampak Perubahan Iklim

Salah satu isu lingkungan di dunia yang sering dibicarakan adalah perubahan iklim atau biasa disebut dengan pemanasan global. Perubahan iklim yang berkaitan dengan perubahan temperatur dan pola hujan akan memengaruhi produksi biomassa tanaman, aliran serap air dalam tanah, pemakaian lahan, dan memengaruhi runoff sehingga terjadi erosi tanah. Faktor-faktor yang dapat memengaruhi terjadinya pengikisan tanah di antaranya adalah perubahan musim, kecepatan angin, intensitas hujan, frekuensi terjadinya badai, maupun


FO TO :SURREYNA NO SYSTEMS

suhu rata-rata suatu wilayah. Wilayah dengan curah hujan yang tinggi serta wilayah dengan frekuensi terjadi terpaan badai dan angin yang tinggi akan lebih mudah mengalami erosi. Curah hujan yang tinggi dan penyebaran tetumbuhan pada permukaan yang tidak memadai dapat memengaruhi runoff dan resapan air tanah, sehingga material-material tanah pada permukaan terbawa oleh aliran hujan ke tempat lainnya. Selain itu juga dapat terjadi erosi percik yang mengurangi massa tanah itu sendiri. Erosi tanah dapat menyingkirkan material-material tanah dari tempatnya semula. Menurut L.D. Meyer dan G.R. Foster dalam buku terbitan tahun 1971 dengan judul “Erosion, Runoff, and Revegetation of Denuded Construction Sites� tertulis foster erosi tanah dapat terjadi melalui tahapan-tahapan detachment, transportation, depotition dan sedimentation. Proses terebut dapat berlangsung dengan adanya faktor-faktor yang memengaruhi terjadinya erosi tanah. Perpindahan material-material tanah dari tempatnya semula tentu mengurangi komposisi penyusun tanah tersebut yang merupakan persediaan makanan bagi mikroorganisme dan tumbuhan. Senyawa organik yang kompleks tidak dapat dimanfaatkan tum-

buhan secara langsung. Senyawa ini diuraikan oleh organisme dalam tanah menjadi bentuk yang lebih sederhana, sehingga apabila sumber nutrisi bagi organisme tanah berkurang, tentu memengaruhi kebutuhan nutrisi pada tumbuhan di suatu wilayah vegetasi tersebut. Indonesia sebagai negara dengan curah hujan yang cukup tinggi membuat erosi tanah sering terjadi terutama di wilayah dengan morfologi tinggi. Berbagai dampak akan timbul dari permasalahan ini dan memengaruhi keseimbangan ekosistem. Cara kerja lingkungan yang dipengaruhi oleh perubahaan iklim secara drastis dapat terkontaminasi dan berefek terhadap pelepasan zat kimia. Perubahan iklim memang tidak dapat dihindari, namun perubahan iklim secara drastis dapat dicegah atau diminimalisasi dengan menjaga bumi dan lingkungan. Referensi: Li, Z., & Fang, H. (2016). Impacts of climate change on water erosion: A review. Earth-Science Reviews, 163, 94117.


BENARK AH

K ARBON DIOKSIDA

MENYEBABK AN PANA S? Beberapa tahun terakhir, dunia disibukkan dengan berita mengenai pemanasan global atau yang lebih dikenal dengan sebutan global warming. Apa sebenarnya pemanasan global itu? Lalu, apa yang menyebabkan terjadinya pemanasan global? Berikut akan dijelaskan jawaban mengenai kedua pertanyaan tersebut. Pemanasan global merupakan peristiwa meningkatnya suhu bumi secara global yang menimbulkan perubahan iklim. Iklim adalah kondisi rata-rata cuaca berdasarkan waktu yang panjang untuk suatu lokasi tertentu. Kalian mungkin sering mendengar bahwa penyebab utama pemanasan global adalah emisi karbon, khususnya emisi gas karbon dioksida, CO2, yang berlebih di atmosfer. Ternyata gas CO2 ini menyerap radiasi infra merah dari matahari sehingga energi panas tersebut terkumpul di permukaan bumi. Apabila bumi semakin terbuka terhadap pancaran

sinar ultraviolet dari matahari sedangkan jumlah pepohonan semakin berkurang, maka gas CO2 dalam skala besar tersebut tidak dapat di proses menjadi O2 oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis. Hal ini dapat meningkatkan kadar CO2 di bumi sehingga energi matahari yang diterima oleh bumi tidak lagi dipantulkan ke luar bumi, melainkan tertahan di bumi dan menyebabkan suhu bumi secara global meningkat. Sebenarnya tak hanya gas CO2 yang menyebabkan terjadinya pemanasan global, namun gas ini merupakan salah satu gas yang jumlahnya banyak di permukaan bumi sehingga memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap pemanasan global. Pernahkah kalian bertanya-tanya mengapa gas CO2 ini bisa menyerap sinar inframerah dan menyebabkan pemanasan global? Padahal gas penyusun atmosfer bukan hanya gas CO2, melainkan juga disusun oleh nitrogen (N2),


oksigen (O2), argon (Ar), metana (CH4), ozon (O3), dan uap air (H2O) dengan komposisi tertentu. Peristiwa tersebut dapat dijelaskan melalui teori berikut. Ketika molekul menyerap suatu energi elektromagnetik, energi dari foton dapat mengakibatkan terjadinya transisi molekul dari tingkat energi dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Transisi ini berupa transisi molekul yang mengubah bentuk molekul atau gerakan, seperti vibrasi atau rotasi molekul dan transisi elektronik, yaitu ketika elektron tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Secara sederhana, molekul yang dapat menyerap sinar inframerah disebut molekul aktif IR (infrared). Secara umum, suatu molekul dikatakan aktif IR jika molekul tersebut dapat mengalami perubahan momen dipol ketika bervibrasi. Vibrasi ikatan akan menyebabkan fluktuasi momen dipol yang menyebabkan timbulnya medan listrik. Spesi hasil pembakaran seperti air dan karbon dioksida merupakan molekul heteropolar. Molekul heteropolar ini memiliki momen dipol permanen. Medan listrik osilasi eksternal dalam hal ini akan mengganggu Hamiltonian dan menyebabkan terjadinya penyerapan sinar inframerah. Molekul H2O yang merupakan molekul non-linear, dapat mengalami tiga mode vibrasi dasar yaitu ulur simetri, ulur asimetri, dan mode vibrasi tekuk (scissoring). Molekul CO2 yang merupakan molekul linear memiliki empat jenis mode vibrasi yaitu ulur simetri, ulur asimetri dan dua mode tekuk di bidang perpendikular. Mode ulur simetri pada molekul karbon dioksida tidak dapat menyebabkan molekul menjadi aktif inframerah karena tidak menyebabkan perubahan momen dipol, tetapi mode vibrasi tekuk dapat menyebabkan perubahan momen dipol sehingga dapat menyebabkan terjadinya serapan sinar inframerah (aktif inframerah).

VIBRASI CO2

Molekul homopolar seperti N2 dan O2 tidak memiliki momen dipol permanen. Medan listrik osilasi eksternal tidak mengganggu Hamiltonian untuk gerakan inti, sehingga molekul ini tidak aktif inframerah. Penjelasan singkat di atas merupakan alasan mengapa emisi gas CO2 disebut sebagai pemicu global warming. Intinya, di antara gas penyusun atmosfer yang ada, gas CO2 merupakan senyawa yang paling mampu menyerap sinar inframerah yang dipancarkan oleh matahari, sehingga kemampuan menyerap dan memerangkap panasnya tinggi. Hal inilah yang menyebabkan CO2 memberikan pengaruh yang cukup besar terhadap pemanasan global. Referensi:  Satzer, Bill. Thermal Infrared Radiation and Carbon Dioxide in the Atmosphere. 3M Company., hal. 12-16  Soares, Caesar Paulo. (2010). Warming Power of CO2 and H2O: Correlations with Temperature Changes. International Journal of Geosciences.1, halaman 102-112  Solomon, Susan. (2009). Irreversible climate change due to carbon dioxide emissions. The National Academy of Sciences of the USA, halaman 1-6


PETRIKOR Petrikor, atau bau yang muncul ketika hujan terjadi akibat aktivitas suatu kelompok bakteri yang hidup dalam tanah, yaitu Actinomycetes, yang menghasilkan suatu senyawa yang bernama geosmin, yang memiliki aroma â€&#x;bumiâ€&#x; ketika mereka memproduksi spora. Air hujan menyebabkan senyawa geosmin yang dihasilkan bakteri ini menyebar. Tidak butuh banyak geosmin untuk dapat dihasilkan petrikor karena hidung manusia sudah peka akan keberadaan senyawa ini pada konsentrasi 5 ppt (part per trillion). Referensi: Gerber, N. N., & Lechevalier, H. A. (1965). Geosmin, an EarthySmelling Substance Isolated from Actinomycetes. Applied Microbiology, 13 (6), 935–938.


“ The most basic fundamental truth is found in mathematics. Applied math is physics. Applied physics is chemistr y. Applied chemistr y is biology. Applied biology is life. Therefore, in the center of the search between truth and life, there you will find chemistr y.�


BINC ANG-BINC ANG: TUHAN MEMELUK SOSOK IVAN KURNIAWAN Sosok berkacamata yang sering menjinjing buku di tangannya ini sering menuliskan kalimat “Tuhan Memeluk Orang-Orang yang Percaya Pada-Nya beserta Mimpi-Mimpi Mereka” pada setiap lembar ujian, catatan, buku yang dimiliki, bahkan tulisan-tulisan yang ada di laman pribadinya (www.ivangoblog.wordpress.com). Sosok Ivan Kurniawan lahir di Purwokerto, 13 Agustus 1995. Ia dikenal sebagai seorang pribadi yang tangguh, rajin, rendah hati, dan tidak pernah menolak orang yang ingin belajar dengannya. Sejak SMA, Ivan menekuni bidang kimia. Ivan juga telah mengharumkan nama SMAN 1 Purwokerto dengan mengikuti OSN bidang Kimia dan menjadi salah satu peraih medali Perak International Chemistry Olympiad. Kesehariannya sekarang disibukkan oleh riset yang ia lakukan di Laboratorium Kimia Fisik dan Material Institut Teknologi Bandung. Fokus riset yang ia lakukan tersebut berhubungan dengan kimia material. Ivan

mengaku tertarik dengan kimia material dan berencana menlanjutkan studinya kelak di Benua Eropa untuk mendalaminya. Selain riset, kesibukan Ivan lainnya adalah sebagai pelatih pelajar-pelajar SMA yang menjadi delegasi Indonesia untuk ajang International Chemistry Olympiad. Hal tersebut dilakukan Ivan sejak tahun 2013 hingga sekarang. Selain prestasi di bidang akademik, Ivan juga aktif dalam organisasi-organisasi yang diikutinya seperti Unit Kebudayaan Tionghoa ITB (UKT ITB), Keluarga Mahasiswa Katolik ITB (KMK ITB), Studi Teater Mahasiswa ITB (STEMA ITB), dan Himpunan Mahasiswa Kimia „AMISCA‟ ITB (HMK „AMISCA‟ ITB). Di tahun 2016, Ivan disibukkan dengan menjadi ketua “Masa Penerimaan Anggota Baru HMK ‟AMISCA‟ ITB”. Apa saja yang sudah dilakukan Ivan Kurniawan hingga saat ini? Mungkin pertanyaan tersebut sebaiknya diganti dengan apa yang belum dilakukan sosok Ivan Kurniawan.


BIODATA

Dua tahun yang lalu, Ivan berkesempatan menjadi salah satu peserta pada Konferensi Internasional yang diselenggarakan di Kanada. Program tersebut bernama “Outstanding Students for The World� dan Ivan Kurniawan bersama mahasiswa-mahasiswa perwakilan Indonesia lainnya berangkat ke Kanada selama sepekan. Kegiatan tersebut menahan niatnya untuk meneruskan Olimpiade Nasional MIPA bidang Kimia yang sedang diikutinya sampai babak terakhir. Namun, pada tahun selanjutnya, tepatnya pada tahun 2015, Ivan berhasil menyelesaikan kemenangan yang tertunda di ON MIPA dan membawa pulang medali emas. Ivan Kurniawan juga merupakan salah satu mahasiswa program studi Kimia yang menjalani program Honours dan berkesempatan untuk menyelesaikan studi S2nya hanya dalam waktu satu tahun. Namun, Ivan memutuskan untuk tidak melanjutkan program tersebut karena ingin mengejar mimpinya

melanjutkan studi di Norwegia. Prestasiprestasi tersebut membuat Ivan terpilih menjadi salah satu mahasiswa yang memperoleh penghargaan Ganesha Karsa pada tahun 2015. Selain itu, Ivan juga merupakan salah satu perwakilan program studi Kimia dalam seleksi Mahasiswa Berprestasi. Ivan merupakan salah seorang religius yang tertarik di bidang filsafat. Pertanyaan “mengapa� selalu menghantuinya dan Ivan selalu berusaha mencari jawabannya. Pemikirannya yang tajam dan wawasan yang luas dari hasil giat membacanya tersebut membuat seorang Ivan Kurniawan menjadi salah satu sosok pilihan untuk berdiskusi. Pengalaman hidup, kerja keras, jiwa pantang menyerah, pemikiran yang terbuka, hati yang direndahkan mungkin menjadi sebagian alasan mengapa Ivan dipeluk oleh Tuhan, selain karena ia adalah seseorang yang percaya pada-Nya dan selalu memeluk mimpi-mimpinya.


Oktan itb 2017 Karya Amisca Untuk Indonesia

Sebuah fenomena “demam jurusan teknik” sedang melanda remaja-remaja Indonesia. Hal tersebut dapat dikatakan wajar karena Indonesia merupakan negara berkembang yang perindustriannya juga sedang berusaha untuk berkembang. Fenomena tersebut dibuktikan dengan passing grade beberapa perguruan tinggi untuk masuk ke jurusan-jurusan teknik masih tergolong menduduki tingkat atas, sejajar dengan pendidikan dokter yang juga menduduki tingkat teratas. Muncul sebuah paradigma bahwa jurusan teknik lebih menjanjikan terkait penghasilan yang tinggi daripada

jurusan lainnya, salah satunya jurusan sains. Sebagai himpunan mahasiswa program studi kimia, HMK ‟AMISCA‟ ITB berusaha memperkenalkan kimia kepada siswa-siswi SMA di seluruh Indonesia tentang ilmu kimia melalui Olimpiade Kimia Tingkat Nasional ITB (OKTAN ITB). Selain itu, diharapkan OKTAN ITB dapat memperkenalkan kimia sebagai salah satu bidang yang memiliki banyak manfaat dan aplikasinya dalam kehidupan kita. Hingga tahun 2017 ini, OKTAN ITB telah berlangsung sebanyak 4 kali terhitung sejak tahun 2014. OKTAN ITB merupakan reformasi dari program sebelumnya yaitu Chemistry for Nation (CFN) dengan salah satu rangkaian acaranya adalah Lomba Cepat Tepat Kimia (LCTK). Acara tersebut mulai diadakan pada tahun 2009 dengan cakupan hanya untuk SMA/sederajat di wilayah Bandung dan pada saat itu diikuti oleh 33 tim atau 66 peserta. Pada tahun 2014, Lomba Cepat Tepat Kimia (LCTK)


menggunakan format baru bernama Olimpiade Kimia Tingkat Nasional (OKTAN) ITB 2014. Sejak saat itu, OKTAN ITB menjadi program tahunan HMK 'AMISCA' ITB. OKTAN ITB kemudian memperluas cakupan wilayah seleksi yang dibagi ke dalam rayon-rayon yang tersebar di seluruh Indonesia, sesuai namanya Olimpiade Kimia Tingkat Nasional. Bahkan untuk tahun 2017, OKTAN ITB menyediakan rayon khusus Indonesia Timur untuk teman-teman kita yang berasal dari wilayah Sulawesi, NTT, Maluku, dan Papua. OKTAN ITB dilaksanakan pada bulan Januari dan terbagi menjadi beberapa tahap yaitu babak penyisihan, babak perempat final, babak semifinal dan babak final. OKTAN ITB 2017 pada babak penyisihannya dibagi ke dalam 21 rayon yang diikuti oleh 772 tim dengan total peserta 1542 peserta. Kemudian dari masing-masing rayon akan dipilih satu tim dengan nilai paling tinggi. Selain itu, 19 tim dengan peringkat teratas nasional selain pemenang tiap rayon juga akan lolos ke babak selanjutnya sehingga total tim yang akan lanjut ke babak selanjutnya adalah 40 tim dan mereka akan melanjutkan tahap di Institut Teknologi Bandung. Tim yang lolos tersebut selanjutnya akan mengikuti tes tulis pada babak perempat final. Peserta yang lolos babak perempat final tersebut akan bersaing di babak semifinal yang dikemas dengan praktikum dan

lomba cerdas tangkas. Pada babak final selanjutnya akan dilaksanakan di Aula Barat ITB yang dikemas dengan LCTK. Selain olimpiade untuk siswa-siswi SMA/ sederajat, OKTAN ITB 2017 juga menyelenggarakan pameran karya yang berisi karya-karya mengenai ilmu kimia, mulai dari poster publikasi, peragaan kimia sederhana, dan stand beasiswa. Pameran karya OKTAN ITB 2017 bersifat umum dan terbuka untuk semua kalangan. OKTAN ITB 2017 memiliki tema “The Magic of Chemistry” yang banyak menunjukkan keajaibankeajaiban yang terjadi dengan ilmu kimia. Dalam proses publikasinya, OKTAN ITB 2017 juga membagikan informasiinformasi unik dan menarik mengenai reaksi-reaksi dan fenomena-fenomena kimia yang terjadi di alam. Hal tersebut menjadi faktor pendukung salah satu tujuan OKTAN ITB 2017 yaitu menambah wawasan/ pengalaman pelajar SMA/sederajat dalam berkompetisi khususnya di keilmuan kimia. OKTAN ITB 2017 menjadi salah satu bukti kebanggaan kami sebagai mahasiswa program studi kimia terhadap keilmuan kami sekaligus menjadi karya nyata HMK ‟AMISCA‟ ITB untuk siswasiswi SMA di seluruh Indonesia. Untuk teman-teman yang belum berkesempatan berpartisipasi dalam OKTAN ITB 2017, OKTAN ITB 2018 akan menanti semangat calon-calon penerus bangsa yang mencintai ilmu kimia.


Kementerian Karya Bidang Keprofesian 2016/2017 Himpunan Mahasiswa Kimia ‘AMISCA’ Institut Teknologi Bandung


Anodic 2017