Unsur-unsur dalam Kehidupan Sehari-hari
Unsur-unsur kimia memainkan peran penting dalam kehidupan sehari-hari, seringkali tanpa kita sadari. Mereka hadir dalam berbagai bentuk dan aplikasi, mulai dari komponen dasar dalam makanan yang kita konsumsi, seperti unsur-unsur karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen, hingga elemen dalam produk kebersihan dan kosmetik, seperti natrium, klorin, dan sulfur.
UNSUR LOGAM
Unsur-unsur logam di alam lebih dari 50 jenis. Namun, yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya besi, aluminium, timah, nikel, tembaga, emas, dan perak.
Logam Besi
Kegunaan Logam Besi
Logam besi (Fe) merupakan logam yang paling banyak kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari, baik dalam bentuk besi tunggal maupun dalam bentuk campurannya dengan logam lain.
Pencampuran logam besi dengan logam lain bertujuan agar menghasilkan logam yang lebih kuat dan tahan karat.
Misalnya,
- Baja stainles (74% Fe, 18% Cr, dan 8% Ni) sifatnya kuat dan tahan karat, banyak digunakan untuk peralatan industri kimia, makanan, obat-obatan, kosmetika, peralatan rumah tangga, dan pada bagian kendaraan.
- Baja nikel (95% Fe, 5% Ni) sifatnya keras dan liat, digunakan untuk pembuatan senjata, dan kawat.
Pengolahan Bijih Besi
Besi murni diperoleh dari reduksi bijih besi (Fe₂O₃) dengan cara peleburan pada tanur dengan suhu tinggi. Zat reduktor yang digunakan adalah karbon monooksida dengan prinsip reaksi sebagai berikut:
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3 CO₂
Daerah Penambangan Bijih Besi
Bijih besi di Indonesia diperoleh dari pasir besi dengan cara penambangan terbuka,kemudian dilakukan penyemprotan dengan air. Pasir besi terutama terdapat di sepanjang pantai selatan Pulau Jawa, dari Cilacap sampai Karang Bolong di Jawa Tengah, serta beberapa di Jawa Barat (Pelabuhan Ratu Sukabumi) dan di Jawa Timur. Di Pulau Sumatera terdapat di pantai barat, seperti Bengkulu, Sumatera Barat, dan Aceh.
Sejak tahun 1969 pasir besi diekspor ke Jepang, tetapi ekspor tersebut terhenti pada tahun 1988.
Pemanfaatan terbesar pasir besi di Indonesia untuk keperluan pabrik semen, sedangkan untuk bahan baku pabrik besi baja kurang ekonomis
Logam Aluminium
Aluminium banyak sekali kegunaannya sesuai sifat-sifatnya, seperti:
- Ringan, tahan korosi, dan tidak beracun maka banyak digunakan untuk alat-alat rumah tangga, seperti panci, wajan, dan teko.
- Reflektif, dalam bentuk aluminium foil, misalnya, digunakan sebagai pembungkus makanan, obat- obatan, dan rokok.
- Daya hantar listrik 2 kali lebih besar dari tembaga maka aluminium digunakan sebagai kabel pada tiang listrik.
- Paduan aluminium dengan logam lain menghasilkan logam yang kuat dan tegar, seperti duralumin (campuran Al, Cu, Mg dan Mn) dan Magnalium (campuran Al dan Mg) keduanya digunakan untuk pembuatan pesawat terbang.
- Aluminium digunakan sebagai zat reduktor untuk oksida MnO₂ dan Cr₂O₃ (proses termal)
Logam Timah
Kegunaan Logam Timah
- Logam timah (Sn) kebanyakan dipakai dalam bentuk campuran dengan logam lain, seperti: Timah solder digunakan untuk solder, ada 3 jenis, yaitu antimonial tin solder (95% Sn dan 5% Sb). tin silver solder (95% Sn dan 5% Ag), dan soft solder (70% Sn dan 30% Pb).
- Perunggu (90% Cu dan 10% Sn).
- Kaleng (campuran timah dan seng) digunakan untuk wadah/pengemas makanan, obat-obatan, cat, dan bahan kimia.
- Pewter ada kalanya disebut white metals, yaitu ampuran 90-95% Sn, 1-3% Cu dan sisanya Sb digunakan untuk perhiasan dan berbagai cindera mata.
Logam Nikel
Kegunaan Logam Nikel
- Logam nikel (Ni) dalam bentuk campurannya dengan logam lain membentuk kekuatan dan ketahanan terhadap karat.
- Baja stainles (74% Fe, 18% Cr dan 8% Ni) kuat, tahan karat, banyak digunakan untuk peralatan industri makanan, obat-obatan, kosmetika, peralatan rumah tangga, dan pada bagian-bagian kendaraan.
- Baja nikel (95% Fe, 5% Ni) sifatnya keras dan liat digunakan untuk senjata, dan kawat.
- Monil (70% Ni, 30% Cu) sifatnya tahan karat dan cemerlang dipakai untuk alat-alat dapur/rumah tangga.
- Nikrom (80-85% Ni dan 15-20% Cr) sifatnya titik leleh tinggi, tahanan listrik besar, dipakai untuk elemen pemanas listrik.
Logam Tembaga
Tembaga (Cu) merupakan salah satu jenis logam nonbesi yang sejak beribu-ribu tahun sebelum masehi telah banyak digunakan manusia.
Penggunaan unsur-unsur logam tembaga dan logam paduannya didasarkan pada sifat logam tembaga, seperti kuat, ulet, kemampuan tempaan, tahan korosi, penghantar listrik dan panas yang baik.
Pemakaian tembaga:
- Dalam bidang kelistrikan dan elektronika, seperti untuk motor, generator, kabel transmisi dan distribusi listrik, kawat penghantar listrik, peralatan pemanas/pendingin, radiator, dan komponen elektronika.
- Dalam bidang konstruksi: pipa air, atap rumah, dan tombol listrik.Dalam bidang mesin: pembuatan bantalan (bearings), pegas, roda gigi, katub dan komponen mesin lainnya.
- Dalam bidang militer: selongsong peluru dan komponen senjata lainnya.
- Bidang lain seperti bahan kimia, bahan cat, mata uang, perhiasan, peralatan rumah tangga, dekorasi dan pembuatan benda-benda seni.
Logam Emas dan Perak
Unsur-unsur dari logam emas (Au) dan perak (Ag) mempunyai kesamaan dalam daerah penambangan, proses penambangan, proses pengolahan, dan kegunaannya. Untuk itu pembahasan logam emas dan perak disatukan.
Kegunaan logam emas dan perak terutama adalah untuk perhiasan. Di samping itu, digunakan untuk bahan baku industri seperti pembuatan jarum uji, pembuatan medali, seni patri emas, dan keperluan lainnya.
UNSUR BUKAN LOGAM
Unsur bukan logam cukup banyak jumlahnya (lebih dari 15 jenis). Namun, yang sering dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
Oksigen
Kegunaan Gas Oksigen
Oksigen merupakan gas yang sangat penting untuk kelangsungan makhluk hidup. Oksigen tersebut dibutuhkan untuk pernapasan sehingga terjadi pembakaran makanan dalam tubuh untuk menghasilkan energi.
Jadi, kegunaan utama gas oksigen adalah untuk proses pernapasan dalam tubuh makhluk hidup dan pembakaran benda dalam kehidupan sehari-hari.
Kegunan lain gas oksigen adalah:
- Dipakai untuk membantu pernapasan pasien di rumah sakit, penyelam, pendaki, dan antariksawan.
- Campuran gas oksigen dan gas asitelina (gas karbit) digunakan untuk memotong dan mengelas logam.
- Membantu proses pembakaran pada industri besi dan baja.
- Dalam industri digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi senyawa kimia serta sebagai zat pengoksidasi.
Pembuatan Gas Oksigen
Di bidang industri gas oksigen diperoleh melalui dua cara:
Elektrolisis Air
Air dielektrolisis dengan penambahan elektrolit KNO₃ atau Na₂SO₄ dengan elektroda karbon (grafit).
Reaksi : 2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
Proses Penyulingan Udara Cair
Udara mengandung 78% gas nitrogen dan 20% gas oksigen. Udara didinginkan sampai -200°C sehingga mencair. Titik didih oksigen – 183°C dan nitrogen – 195,8°C sehingga gas nitrogen akan menguap terlebih dahulu dan terpisah dengan gas oksigen.
Di laboratorium, gas oksigen dapat dibuat dari pemanasan zat, seperti kalium klorat (KClO₃) merkuri oksida (HgO) atau barium peroksida (BaO₂) , menurut reaksi :
2 KCIO₃ → 2KCl + 3O₂(g)
2 HgO → Hg + O₂(g)
2 BaO₂ → BaO + O₂(g)
Nitrogen
Kegunaan Gas Nitrogen
- Bahan dasar untuk pembuatan senyawa yang mengandung nitrogen lain: NH₃, CO(NH₂)₂, (NH4)₂SO₄, NH₄CI, NH₄NO₃, HNO₃, NaNO₃, dan N₂H₄.
- Untuk mengusir gas oksigen dalam: a) pembuatan larutan injeksi, b) penyimpanan sayur-sayuran dan buah-buahan sehingga tidak cepat busuk.
Kegunaan Senyawa Nitrogen
1) Sebagai pupuk tanaman:
pupuk urea = CO(NH₂)₂
pupuk ZA =(NH₄)₂SO₄
pupuk NPK = NH₄NO₃, NH₄H₂PO₄, KCI
2) TNT = Tri Nitro Toluena digunakan sebagai bahan peledak (2,4,6-trinitrotoluena)
3) N₂H₄ (hidrazin) digunakan sebagai bahan bakar roket.
4) Sebagai bahan kimia/pereaksi seperti HNO₃, NaNO₃, dan NH₄Cl
Pembuatan Gas Nitrogen
Gas nitrogen dibuat dengan cara destilasi udara seperti pada pembuatan gas oksigen. Di laboratorium gas nitrogen dapat dibuat menurut reaksi:
- NH₄CI + NaNO₃ →N₂(g) + 2 H₂O + NaCl
- 2 NH₃ + 3 CuO → 3Cu + 3 H₂O + N₂(g)
- 2 Cu + 2 NO → 2 CuO + N₂(g)
Karbon
Kegunaan Unsur Karbon
1) Unsur karbon dalam bentuk grafit digunakan sebagai:
• bahan hitam dalam pensil hitam,
• pigmen dalam cat warna hitam,
• elektroda dalam reaksi elektrolisis, dan
• pelumas kering.
2) Unsur karbon dalam batu bara digunakan sebagai bahan bakar dan bahan baku untuk pembuatan minyak bumi secara sintesis.
3) Sebagai arang antrasit dan kokas digunakan sebagai zat reduktor dalam peleburan bijih logam. Arang antrasit dan kokas dipakai secara komersial sebagai bahan baku pembuatan
4) Unsur karbon sebagai intan digunakan:
• grafit sebagai penggosok yang paling keras, seperti untuk roda pengasah, ujung mata bor, dan gigi gergaji,
• sebagai pemotong kaca, karena bening gemerlapan maka intan digunakan sebagai batu perhiasan yang paling indah dengan harga yang sangat mahal.
Kegunaan Senyawa Karbon
- Senyawa karbon organik terdapat dalam jaringan tubuh makhluk hidup, baik tumbuhan maupun hewan dan dalam bahan yang berasal dari benda hidup, seperti arang dan minyak bumi. Kegunaan senyawa karbon organik sebagai sumber makanan, seperti karbohidrat, protein, lemak, dan vitamin. Sedangkan arang dan minyak bumi sebagai sumber energi.
- Karbonmonoksida (CO)
CO digunakan sebagai bahan bakar yang memerlukan panas yang tinggi seperti pada peleburan bijih logam. Selain itu, karbonmonoksida bertindak juga sebagai zat reduktor pada peleburan logam tersebut, menurut reaksi.
MO + CO → M+CO₂ - Karbondioksida (CO₂)
CO₂ digunakan sebagai:
• Dry ice (es kering) karena sifat CO₂ yang mudah bersublimasi (perubahan padat ke gas tanpa meleleh terlebih dahulu).
• Bahan yang bersih dan mudah dipakai, terutama diperlukan untuk mendinginkan suhu di bawah nol derajat.
• CO₂ cair pada tabung dengan tekanan sekitar 60 atm digunakan sebagai alat pemadam kebakaran. - Senyawa karbonat (CO₃²⁻) dan bikarbonat (HCO₃²⁻)
a. Natrium hidrokarbon karbonat (NaHCO₂) digunakan sebagai soda kue, dalam bubuk pemekar kue (baking powder) akan bereaksi dengan bahan lain yang bersifat asam dan menghasilkan gelembung CO₂
Kue mekar akibat dikembangkan oleh gelembung CO₂
b. Lithium karbonat (LiCO₃) digunakan dalam perawatan pasien penyakit mental yang menderita depresi.
c. Kalsium karbonat (CaCO₃) sebagai batu kapur merupakan bahan mentah yang banyak sekali kegunaannya seperti untuk kapur tembok dan sebagai bahan untuk pembuatan gas CO₂ - Senyawa karbon anorganik lainnya:
a. Natrium sianida (NaCN) digunakan untuk melarutkan emas, perak, dan platina.
b. Hidrogen sianida (HCN):Gas beracun yang digunakan untuk pengendalian binatang perusak (pest). Dalam kamar gas digunakan untuk hukuman mati.
c. Silikon karbida (SiC): Hampir sekeras intan digunakan sebagai bahan gosok untuk mengasah, memotong, dan memoles.
d. Karbon tetraklorida (CCl₄) digunakan sebagai pelarut untuk pencucian kering (dry cleaning).
Fosfor
Kegunaan Unsur Fosfor (P)
- Sebagai bahan dasar pembuatan senyawa asam fosfat (H₃PO₄)
- Pembuatan korek api. Kertas korek api yang digunakan untuk gesekan mengandung fosfor.
- Sebagai campuran untuk bom asap.
- Sebagai racun serangga (pestisida).
Kegunaan Senyawa Fosfor
Sebagai sumber P dalam pupuk tanaman, Fosfor, Kalium)
- Pupuk NPK (Nitrogen NH₄NO₃ + NH₄H₂PO₄ + KCl)
- Pupuk TSP (Triple superfosfat): Ca(H₂PO₄)
- Natriumfosfat (Na₂PO₄) mempunyai sifat menurunkan tegangan permukaan air sehingga digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan sabun atau detergen. Dengan penambahan natrium fosfat maka sabun atau detergen akan mudah larut dalam air.
- Garam natrium hidrogen fosfat digunakan sebagai buffer/penyangga untuk mengatur dan mempertahankan pH suatu sediaan, seperti larutan injeksi dan sirop.
Iodium
Kegunaan Unsur Iodium lodium digunakan:
- bahan dasar untuk pembuatan senyawa iodium,
- sebagai zat antiseptik (obat luka), dan
- sebagai zat desinfektan (membunuh kuman) untuk alat-alat operasi dan alat-alat industri makanan.
Kegunaan Senyawa Iodium
- Perak iodida (Agl) digunakan untuk film potret.
- Kalium iodat (KIO₃) ditambahkan pada garam dapur untuk mencegah penyakit gondok.
Unsur-unsur kimia memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari karena mereka adalah blok bangunan dari segala sesuatu di alam semesta, termasuk tubuh manusia, bumi, dan benda-benda yang kita gunakan.
Di rumah, unsur-unsur seperti fluor dalam pasta gigi membantu menjaga kesehatan mulut, sedangkan nitrogen dan fosfor digunakan dalam pupuk untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Jelas, keberadaan dan pemanfaatan unsur-unsur kimia sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan, menunjukkan betapa fundamentalnya mereka (unsur-unsur) dalam keberlangsungan dan kemajuan peradaban manusia.
