Derby Klasik Air vs Minyak

Anda pasti sudah tidak asing lagi dengan film klasik yang pemeran utamanya si kucing Tom dengan musuh bebuyutannya si tikus Jery. Dalam perjalanannya William Hanna dan Joseph Barbera (1940-1958) pengarang cerita ini memberikan gambaran bahwa kucing dengan tikus tidak tersatukan, tidak peduli seberapa lama anda mengurung mereka berdua didalam kamar berbintang lima, mereka tidak akan berkompromi, bahkan sebisa mungkin saling menjauh.

Cerita ini tentunya bukan hal baru buat orang-orang dari masa awal pertama cerita ini diterbitkan sampai sekarang. Tapi ada cerita yang lebih klasik dari cerita ini, cerita yang sudah ada sejak zaman nenek moyang kita yang cerdas yang menyalakan api dengan menggesekan 2 buah batang kayu kering. Ini kebetulan atau tidak, apakah ide klasik film Tom dan Jery mengambil dari satu kisah antara 2 molekul ini, ataukah sejak nenek moyang keduanya (tikus dan kucing) memihak salah satu dari 2 molekul ini, sehingga sampai sekarang kucing dan tikus tidak pernah akur.

Anda pasti penasaran dengan kedua molekul zaman prasejarah ini yang masih tetap eksis sampai zaman sekarang. Kalau anda mengikuti cerita ini anda pasti tahu siapa molekul ini, yah anda benar, dia adalah Air. Pada kesempatan yang lalu kita sudah berdiskusi mengenai air dan keunikannya. Air yang berbentuk cair diantara teman-temannya yang berbentuk gas ketika atom H berikatan dengan atom O dari golongan VI, sampai air yang dikatagorikan oleh para ahli sebagai pelarut universal.

Tapi ternyata ada sekelompok zat yang menjadi musuh abadi air sejak zaman nenek moyang kita dan sedapat mungkin dapat dihindari. Anda pasti tau siapa molekul itu, molekul dengan kekentalan yang tinggi, dan lengket. Yah, anda benar : minyak. Molekul kompleks dengan susunan molekul yang lebih besar dari air ini, menjadi rival abadi sejak zaman silam. Air tidak pernah mau memeluk minyak untuk membasahinya, apalagi melarutkannya. Para supporter Persib Bandung yang tidak mau berdekatan dengan The Jack mania. Soal ini anda pasti tau.

Seperti pada undangan dalam sebuah rapat Partai Politik pada kampanye lalu, molekul2 mereka pastilah memiliki beberapa kesamaan sehingga dapat bergaul akrab. Secara prinsip, molekul2 air dan minyak praktis tidak memiliki kesamaan. Air sebagaimana anda ketahui, terdiri atas molekul2 kecil beratom 3 : dua atom hidrogen dan 1 atom oksigen. Sebaliknya minyak terbentuk dari molekul2 besar yang terdiri dari sejumlah atom karbon dan hidrogen, tanpa oksigen sama sekali. Tidak peduli berapa lama anda mengurung keduanya, sampai kapanpun mereka tidak akan bersekutu. Bahkan dalam bentuk emulsi pun (akan diceritakan pada kesempatan yang lain) pada dasarnya mereka tidak bersatu.

Ada apa dengan minyak yang membut mereka tidak mau berteman dengan air? Apakah ada dendam masa lalu antara keduanya? Kita pahami bahwa air menjadi pelarut yang paling ampuh bagi begitu banyak zat, kita melihat bahwa minyak hanya tidak memiliki kepentingan untuk terlarut dalam air. Dalam air murni, sebagaimana zat cair, molekul2 saling dipersatukan oleh semacam gaya tarik-manarik. Gaya tarik-menarik pada air agak khusus, karena molekul air bersifat polar. Zat yang bersifat polar memiliki 2 kutub listrik, ujung yang satu bermuatan listrik positif ujung yang lain bermuatan listrik negatif. Dalam molekul minyak yang besar dan panjang tidak memiliki bagian yang polar, tidak ada ujung yang mempunyai muatan listrik. Maka tidak ada molekul2 minyak yang ingin bersekutu dengan molekul air. Kita dapat simpulkan apabila zat dapat terlarut dalam apapun, terlarut dalam air atau minyak, tetapi tidak dapat dalam keduanya.

Lalu jika molekul minyak tidak polar, dan jika mereka tidak membentuk ikatan hidrogen, maka apa yang membuat mereka saling tarik? Dalam hal ini ada jenis gaya tarik-menarik yang berbeda sama sekali, dinamakan gaya tarik-menarik van der Waals. Kita bisa mengatakan bahwa gaya tarik-menarik ini sama asingnya bagi molekul air.

Tolak–menolak antara minyak dengan air dengan demikian juga berdasarkan “benci sama benci”. Itulah salah satunya yang membuat supporter Persib dengan Tha Jack tidak bisa bersatu, atau antara satu parpol yang satu dengan yang lain tidak mau berkoalisi. Pesan saya, ketika anda ditanya oleh guru anda, coba sebutkan contoh dari ikatan hidrogen dan ikatan van der Waals! Anda sebisa mungkin jangan manjawab, contoh ikatan hidrogen: Persib, ikatan van der Waals: The Jack! Tentunya itu akan membuat anda mendapatkan nilai D diperlajaran Kimia anda!

Dikesempatan berikutnya kita akan membahas apa itu ikatan hidrogen dan ikatan van der Waals. Dan kita juga akan membahas, ternyata seberapa bencinya air terhadap minyak begitu juga sebaliknya, ternyata mereka dapat saling berkompromi atau istilah menurut orang2 Farmasi “Terdispersi”.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Halo sahabat QWERTY kita bertemu lagi …

Seperti janji saya, kita akan melanjutkan materi selanjutnya mengenai AADN (Ada Apa Dengan Nuklir)? Pada bahasan yang lalu kita telah mengenal apa itu Nuklida, Radasi Radioaktif, dan ciri2 unsur yang dapat memancarkan Radioaktif.

Pada kesempatan kali ini kita akan membicarakan salah satu unsur yang paling terkenal, dikatakan unsur yang paling menakutkan yang pernah ada, yang salah satunya mengakibatkan bencana yang cukup besar untuk kedua kalinya yg dialami oleh Jepang, setelah Pasukan Sekutu menjatuhnya pertama kali di Nagasaki dan Hiroshima. Beliau tidak lain yaitu Uranium (Pada bagian terakhir dari Tema ini kita akan membahas mengenai sejarah Uranium).

Sejak ditemukan pertama kali secara tidak sengaja pada tahun 1789, oleh Martin Heinrich Klaproth. Uranium menjadi unsur yang banyak diteliti sampai pada puncaknya tahun 1934, digunakan pertama kali sebagai senjata nuklir.

Lalu apa yang menarik dari Uranium sehingga Dunia Barat ketakutan sampai mengembargo negara2 yang sedang mengembangkan pengayaan Uranium? Uranium dalam Susunan Sistem Periodik memiliki nomor atom 92. Seperti yang kita ketahui, Semua nuklida dengan nomor atom lebih besar dari 82 tergolong radioaktif. Dengan nomor atom yang cukup besar Uranium termasuk kedalam unsur Radioaktif yang paling reaktif.   

Unsur radioaktif alam seperti U memberikan deret Peluruhan Radioaktif, yaitu suatu urutan dimana inti Radioaktif mula2 meluruh menjadi inti kedua, kemudian meluruh kembali menjadi inti ketiga, keempat, dan seterusnya sampai dicapai suatu inti yang stabil.

Reaksi inti seperti halnya reaksi kimia, melibatkan perubahan energi. Ada dua jenis reaksi, yaitu reaksi Fusi dan reaksi Fisi. Kita tidak perlu membahas lebih mendalam mengenai Reaksi Fusi dan Fisi.

Singkatnya jika inti Uranium ditembak oleh suatu Neutron, Uranium terpisah membentuk dua buah inti. Ketika inti Uranium pecah, sekitar 2-3 Neutron dilepaskan. Jika Neutron dari tiap rekasi diserap oleh inti Uranium lain, inti2 ini akan pecah dan melepaskan lebih banyak Neutron, sehingga terjadi reaksi yang dimanakan Reaksi Berantai (Reaksi Fisi). Anda tidak perlu memikirkannya bila anda tidak mau pusing, kita langsung saja pada tema diskusi mengenai PLTN (Pembangkit Litrik Tenaga Nuklir)

Reaktor Fisi Nuklir (PLTN) adalah suatu tempat untuk melangsungkan reaksi rantai dari Reaksi Fisi yang terkendali. Sebagai sumber tenaga, reaktor nuklir digunakan untuk menghasilkan panas, yang diarahkan untuk memproduksi uap sebagai pembangkit generator listrik.

Reaktor nuklir terdiri atas sejumlah batang bahan bakar alternatif (Uranium) dan batang pengendali yang disisipkan dalam batang bahan bakar. Batang bahan bakar berbentuk silinder mengandung bahan berpotensi fisi. Dalam reaktor terdiri dari air ringan (air biasa), batang2 bahan bakar mengandung Uranium.

Batang pengendali berupa silinder, dibuat dari zat yang dapat menyerap Neutron, seperti Boron dan Cadmium, sehingga dapat memperlambat reaksi rantai. Dengan berbagai kedalaman dari batang pengendali yang dipasang dalam batang bahan bakar (inti reaktor), batang tersebut dapat menaikan atau menurunkan serapan Neutron.

Suatu moderator adalah bahan yang dipasang utuk memperlambat gerak Neutron. Umumnya moderator yang digunakan adalah air berat, 2H2O, air ringan 1H2O atau grafit.

Pada reaktor air ringan, air biasanya berperan sebagai moderator sekaligus sebagai pendingin. Air dalam reaktor dipertahankan sekitar 350°C pada tekanan 150 atm sehingga tidak mendidih. Air panas ini disirkulasikan menuju penukar panas. Panas ini digunakan untuk menghasilkan uap dan uap tersebut menuju pembangkit turbin untuk listrik.

Setelah periode waktu tertentu, hasil reaksi fisi yang menyerap Neutron berakumulasi dalam batang bahan bakar. Hal ini menimbulkan interferensi dengan reaksi rantai sehingga batang bahan bakar harus diganti. Buangan sisa bahan bakar ini menjadi limbah Nuklir. Limbah ini dapat diproses ulang dan bahan bakar sisa dipisahkan secara kimia dari radioaktif.

Plutonium 239 adalah salah satu bahan hasil pemisahan dari buangan limbah bahan bakar. Isotop ini diproduksi selama reaktor beroperasi, yaitu penembakan Uranium oleh Neutron. Isotop Plutonium juga bersifat fisi dan digunakan untuk membuat bom atom.

Apapun jenis bahan bakar sebaiknya tidak didaur ulang, tetapi permasalahan utama bagi indutrsi tenaga nuklir adalah bagaimana membuang sampah radioaktif yang aman. Salah satunya adalah dengan menyimpan limbah radioaktif kedalam bahan keramik dan menyimpannya kedalam perut bumi.

 

Pada akhirnya Uranium apakah bersifat baik atau buruk, tergantung pada penilaian anda, tapi satu yang pasti Ilmu Pengetahuan itu bersifat Netral, tergantung pada si pemiliknya apakah dia bijak atau rakus dalam menggunakan segala sesuatu yang ada di Alam ini.

AADN ( Ada Apa Dengan Nuklir...)

Halo sahabat2 pena kita bertemu lagi di dunia Kimia yang menarik, saya harap anda tidak bosan dengan curhatan para senyawa2, atom2, dan lainnya mengenai pola tingkah mereka. Pada kesempatan kali ini kita akan berdiskusi mengenai topik yang sedang membara, malahan menjadi Top twit di Twitter beberapa hari ini. Pada kesempatan kali ini, saya juga mengucapkan turut berduka atas tragedi yang terjadi di Jepang atas dikeluarkannya Darurat Nuklir.

Banyak yang mungkin sudah ga asing lagi dengan Nuklir dan radiasinya, dan saya yakin masyarakat sudah lebih tau mengenai PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) yang akhir2 ini sering menjadi topik di acara berita2 di TV. Pada kesempatan kali ini kita akan mencoba membedah Apasih Nuklir itu, Benda apakah itu, Apa radiasi radioaktif itu, dan bagaimana radiasi itu terjadi, dan saya juga akan memberikan gambaran mengenai PLTN itu sendiri.

Yang pertama, kita akan mendiskusikan mengenai Apa itu Nuklir?

Saya yakin anda sudah tidak asing lagi dengan kata Nuklir atau orang Barat sering mengkaitkan Nuklir dengan senjata pemusnah masal. Kata Nuklir berasal dari Nuklida atau ada yang mengakatakan Nukleotida. Nuklida merupakan inti dari sebuah atom yang didalamnya memiliki Proton dan Neutron yang menggambarkan identitas suatu unsur. Setiap unsur memiliki jumlah Nuklida yang berbeda-beda, misal: unsur Hidrogen memiliki Nuklida 1 buah. Dalam “Susunan Sistem Periodik” (bila anda asing dengan kata ini, anda dapat mencarinya dalam buku Kimia anak anda “biasanya ada pada halaman depan atau belakang” atau menanyakannya langsung pada anak anda) Nuklida sama dengan nomor atom.

Pertanyaan berikutnya apakah Radiasi Radioaktif, apa setiap unsur dapat memancarkan radiasi, bagaiaman radiasi dapat terjadi? Pertanyaan yang Bagus….

Radiasi adalah energi yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnetik dari suatu inti atom yang tidak stabil. Sedangkan Radioaktif adalah gelomanga radiasi yang tidak stabil. Energi yang dipancarkan bermacam-macam tergantung dari tingkat kestabilan yang akan dicapai oleh unsur tersebut. Pertanyaan berikutnya bagaimana hal itu dapat terjadi?

Pada dasarnya setiap zat mengandung energi dalam jumlah tertentu. Kandungan energi tersebut berkaitan dengan susunan unik atom2 tiap zat dan bagaimana mereka saling berpegangan. Jika atom2 saling berpegangan dengan erat, maka energi mereka rendah. Sebaliknya, jika atom2 berpegangan cukup longgar, mereka lebih mempunyai potensi untuk berubah atau para ahli Kimia menyebutnya sebagai “Energi Potensial”. Sederhananya, anda dapat membayangkannya seperti “Sekretariat Gabungan Koalisi” yang antara partai koalisinya tidak kompak atau ikatannya longgar yang akan memiliki “Energi Potensial” yang kuat, bisa Darurat Nuklir (Wacana Reshuffle), he….

Kita akan mengambil 1 contoh yang menarik, jika anda sudah membaca mengenai “Hand Note Alfred Bernhadr Nobel ” anda pasti sudah tidak asing dengan benda ini “Nitrogliserin”. Nitrogliserin adalah zat yang tidak stabil, sehingga ia hanya memerlukan benturan sedikit saja untuk menata atom-atomnya dengan cepat menjadi atom2 yang lebih stabil, berenergi lebih rendah. Ketika kita melemparkan segenggam Nitrogliserin yang tidak stabil itu mengenai rumah anda, dengan sekejap rumah anda akan berada pada kondisi yang lebih stabil menyatu dengan tanah. Yah, anda benar energi yang dilepaskan Nitrogliserin untuk berada pada keadaan stabilnya yaitu dengan membuang energi yang berlebih itu dalam bentuk panas. Proses pelepasan panas yang sangat cepat menghasilkan sebuah ledakan yang cukup kuat.

Itu adalah ilustrasi pada tingkatan molekul atau senyawa…

Sekarang kita akan melihatnya pada tingkatan Atomiknya, hal yang sama dapat terjadi pada atom2 yang tidak stabil. Untuk mencapai tingkatan yang seimbangnya sebuah atom akan mengeluarkan energi berlebihnya dalam bentuk radiasi. Berbeda dengan energi tereksitasi (lihat “Aksi Atom2 di malam Tahun Baru”) yang sinar radiasinya berasal dari lompatan2 elektron yang diberi energi dari luar sehingga menghasilkan cahaya tampak yang unik, energi radiasi pada atom2 Radioaktif untuk memperoleh status energi yang lebih rendah mereka melakukannya dengan membelah diri atom2 mereka menjadi atom lebih kecil dengan ikatan yang lebih kuat, lebih stabil, dan berenergi lebih rendah. Fenomena pembelahan inti atom ini dinamakan Energi Fisi Nuklir (pada kesematan berikutnya kita akan memberikan gambaran apa yang terjadi pada PLTN).

Tidak semua atom dapat memecah nuklida mereka untuk membebaskan energinya. Hanya atom2 yang sangat berat memiliki kerentaan untuk pecah. Semua Nuklida dengan nomor atom lebih besar dari 82 tergolong radioaktif. Banyak dari nuklida2 ini meluruh memancarkan sinar alfa. Dengan memancarkan sinar alfa, inti mereduksi nomor atomnya menjadi lebih stabil. Namun, jika inti memiliki nomor atom yang sangat besar, produk Nuklida yang dihasilkan masih radioaktif. Entah kebetulan atau tidak bahwa Koalisi Partai Pemerintah di DPR memiliki kesamaan dengan Atom2 yang tergolong berat yang rentan untuk pecah, jadi saran saya 50%+1 sudah cukup stabil untuk mengamankan pemerintah sampai 2014, jgn sampai Negeri ini Darurat Kekuasaan… (lohkok….)…. Bersambung…

Karena sudah terlalu panjang, dan anda juga sudah bosan, dikesempatan berikutnya kita akan membahas mengenai PLTN. Terimakasih...