Gel Metasilikat

Salah satu metode penumbuhan kristal adalah teknik gel dengan beberapa keunggulan yaitu sederhana, mudah dilakukan dan ekonomis, karena gel dapat dilakukan lagi setelah pemanasan. Dengan adanya gel, laju penumbuhan kristal semakin besar, sebab kondisi larutan mencapai tingkat kejenuhan yang sedang, sehingga memungkinkan terbentuknya sejumlah inti yang relatif sedikit dan pada akhirnya dapat tumbuh menjadi kristal-kristal besar Pembuatan kristal tunggal dengan metode gel sangat dipengaruhi oleh jenis gel, keasaman gel, konsentrasi supernatan, suhu, tabung reaksi, dan lama penumbuhan.

Pengaruh pH  sangat penting dalam pembentukan gel metasilikat, karena jika pH terlalu rendah maka konsentrasi ion H⁺ sangat besar akibatnya gel yang terbentuk bersifat lunak, tetapi jika pH terlalu tinggi, maka konsentrasi ion H⁺ sangat kecil akibatnya gel akan terbentuk seketika. Konsentrasi supernatan juga sangat mempengaruhi laju difusi pada pembentukan kristal tunggal. Apabila konsentrasi supernatan terlalu tinggi maka proses difusi akan semakin cepat, akibatnya pembentukan inti  tidak sempurna. Pada akhirnya kristal tidak tumbuh dengan baik dan ukuran kristal menjadi kecil. Sebaliknya bila konsentrasi supernatan terlalu rendah, maka proses difusi akan semakin lambat sehingga kristal tumbuh cukup baik dan seiring dengan lama (waktu) penumbuhan, maka akan dihasilkan ukuran kristal yang relatif besar. Banyaknya zat yang berdifusi tergantung pada konsentrasi zat yang terdifusi, luas permukaan difusi, waktu dan suhu difusi. Apabila kerapatan medium semakin rendah dan atau temperatur dinaikkan maka laju difusi akan semakin cepat.

Gel metasilikat dapat dibuat dengan menambahkan air dalam larutan natrium silikat. Dengan melarutkan natrium metasilikat dalam air akan didapatkan asam monosilikat. Asam monosilikat akan membentuk polimer. Ikatan polimer tersebut dihubungkan dengan tautan silang (Si-O-Si). Air sebagai produk samping akan menguap dan menyebabkan gel menyusut kemudian mengeras. Reaksi ini akan terjadi secara terus menerus sampai sistem tiga dimensi rantai Si-O-Si terbentuk [22]. Adanya sistem tiga dimensi tersebut membuat gel ini memiliki kestabilan lebih lama, dan sekaligus memberikan tempat yang kondusif untuk terbentuknya inti kristal serta tumbuhnya kristal tunggal. Struktur gel metasilikat dapat dilihat dibawah ini:

Bentuk 3 dimensi struktur gel metasilikat :

      

Elemen Kimia Terbaru Diberi Nama Copernicium

KMK (JD) Dunia kimia digemparkan lagi nih sama penemuan elemen kimia terbaru 112 pada tabel periodik yang akan diberi nama copernicium. Pemberian nama tersebut kabarnya sebagai bentuk penghargaan bagi ahli astronomi Nicolaus Copernicus. “Kami ingin menghormati seorang ilmuwan terkemuka yang merubah pandangan kami di dunia,” kata Hofmann Sigurd, ketua tim penemuan pusat penelitian ion berat Helmholtz Center di Kota Darmstadt, Jerman, baru-baru ini.

Copernicus yang hidup pada kurun waktu 1473-1543, telah membuktikan bahwa matahari merupakan orbit bumi. Penemuannya itu dinilai membuka jalan pada manusia untuk melihat dunia.

Sekedar informasi aja, pada tahun 1996 ilmuwan menemukan elemen 112. Elemen kimia bernomor 112 atau uninbium akan dimasukkan dalam tabel periodik secara resmi oleh The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) dalam waktu dekat. Uninbium merupakan bahasa Latin dari angka 112.

Uninbium pertama kali diciptakan dengan cara menembakkan atom elemen seng (Zn) ke logam timbal (Pb) melalui akselerator partikel sepanjang 120 meter. Elemen ini memiliki massa 277 kali lebih berat dari hidrogen sehingga menjadi elemen terberat yang ada dalam tabel periodik.

Ununseptium sendiri Merupakan unsure kimia baru, dan  untuk sementara dinamai unsur ke 117 . Ununseptiun adalah  kombinasi antara isotop berkelium dan kalsium yang diciptakan para ilmuwan di Dubna, Rusia. Para fisikawan mengatakan bahwa unsur ini bisa menunjukkan “island of stability”, dimana unsur yang terberat bisa bertahan selama berbulan-bulan.

Unsur dengan nomor atom 117 ini dibuat dengan cara memborbardir 249Bk dengan ion kalsium dalam siklotron JINR U4000 selama 150 hari yang terdapat di Dubna. Keseluruhan proses yang memakan waktu tidak lebih dari 320 hari yang merupakan waktu paruh unsur Bk (150 hari dalam siklotron+analisis data+review oleh tim peneliti) ini akhirnya berhasil menghasilkan 6 atom Ununseptium. Masing-masing dari keenam atom tersebut kemudian meluruh dengan memancarkan partikel alfa menjadi unsur bernomor atom 115 kemudian 113 sampai intinya terbelah menjadi dua atom yang lebih stabil.

Sumber :

http://kmkimia.mipa.ugm.ac.id/2012/03/elemen-kimia-terbaru-diberi-nama-copernicium/

Inovasi Terbaru Menuai Hidrogen dari Air

Usaha para ilmuwan dalam mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan, terutama sejak memasuki abad ke-21 ini. Hingga saat ini persentase penggunaan energi alternatif masih sangat sedikit dikarenakan efektivitas dan efisiensinya yang tergolong masih kecil. Hal seperti ini juga tampak pada penggunaan bahan bakar hidrogen. Meski beberapa perusahaan otomotif seperti Ford dan Honda telah merilis mobil berbahan bakar hidrogen, pada kenyataannya penggunaannya masih sedikit. Problema ini tak lepas dari mahalnya hidrogen cair karena biaya produksinya yang dapat dikatakan tidak murah.

Hidrogen memiliki banyak kelebihan, antara lain memiliki energi pembakaran yang besar per satuan massa hidrogen dan merupakan bahan bakar yang sangat bersih karena emisi pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru ini, tim peneliti dari School of Chemistry Monash University Australia telah menemukan inovasi baru dalam mengubah air menjadi hidrogen lewat proses elektrofotokatalisis yang terinspirasi dari cara tumbuhan mengubah air menjadi oksigen.

Para ilmuwan di dunia mengakui bahwa bagian tersulit dari mengubah air menjadi bahan bakar adalah mengonversi air menjadi hidrogen dan oksigen. Tim peneliti yang telah mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Nature Chemistry ini berhasil membuat sistem sel konversi air menjadi hidrogen menggunakan katalis berbasis logam mangan (Mn). Katalis ini sendiri memiliki struktur molekul yang menyerupai mineral mangan birnessite [(Na0.3Ca0.1K0.1)(Mn4+,Mn3+)2O4 · 1.5 H2O]. 

Tim peneliti tersebut memanfaatkan tingkat oksidasi dari ion mangan, terutama mangan (II) dan mangan (IV) untuk mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan (IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk mangan (IV) menjadi mangan (II) sekaligus mengubah dua molekul air (H2O) menjadi satu molekul gas oksigen (O2), empat proton (H+), dan empat elektron. Selanjutnya keempat proton dan elektron tersebut bergabung menjadi dua molekul gas hidrogen (H2). Siklus katalis mangan berlangsung cepat dan voltase listrik yang dibutuhkan tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan elektrolisis langsung air menggunakan elektroda inert. Inovasi ini terbukti menghasilkan gas hidrogen dari air secara lebih mudah dan murah. Penemuan ini diharapkan akan menginspirasi produsen bahan bakar hidrogen di dunia untuk mengaplikasikannya sehingga akan terwujud penggunaan bahan bakar hidrogen yang mengglobal.