biologi perikanan dan kelautan -...
TRANSCRIPT
i
ii
iii
BIOLOGI PERIKANAN DAN KELAUTAN
Hak Cipta pada Direktorat Pembinaan SMK Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
Dilindungi Undang-Undang
Milik Negara
Tidak Diperdagangkan
Penulis: Noor Hudallah
Agus Suryanto
iv
KATA PENGANTAR
Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945 Pasal 31 ayat (3)
mengamanatkan bahwa Pemerintah mengusahakan dan menyelenggarakan satu sistem
pendidikan nasional, yang meningkatkan keimanan dan ketakwaan serta akhlak mulia
dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, yang diatur dengan undang-undang. Atas
dasar amanat tersebut telah diterbitkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20
Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional
Implementasi dari undang-undang Sistem Pendidikan Nasional tersebut yang
dijabarkan melalui sejumlah peraturan pemerintan, memberikan arahan tentang perlunya
disusun dan dilaksanakan delapan standar nasional pendidikan, diantaranya adalah
standar sarana dan prasarana. Guna peningkatan kualitas lulusan SMK maka salah satu
sarana yang harus dipenuhi oleh Direktorat Pembinaan SMK adalah ketersediaan bahan
ajar siswa khususnya bahan ajar Peminatan C1 SMK sebagai sumber belajar yang
memuat materi dasar kejuruan
Kurikulum yang digunakan di SMK baik kurikulum 2013 maupun kurikulum
KTSP pada dasarnya adalah kurikulum berbasis kompetensi. Di dalamnya dirumuskan
secara terpadu kompetensi sikap, pengetahuan dan keterampilan yang harus dikuasai
peserta didik serta rumusan proses pembelajaran dan penilaian yang diperlukan oleh
peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diinginkan. Bahan ajar Siswa Peminatan
C1 SMK ini dirancang dengan menggunakan proses pembelajaran yang sesuai untuk
mencapai kompetensi yang telah dirumuskan dan diukur dengan proses penilaian yang
sesuai.
Sejalan dengan itu, kompetensi keterampilan yang diharapkan dari seorang
lulusan SMK adalah kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah
abstrak dan konkret. Kompetensi itu dirancang untuk dicapai melalui proses
pembelajaran berbasis penemuan (discovery learning) melalui kegiatan-kegiatan
berbentuk tugas (project based learning), dan penyelesaian masalah (problem solving
based learning) yang mencakup proses mengamati, menanya, mengumpulkan informasi,
mengasosiasi, dan mengomunikasikan. Khusus untuk SMK ditambah dengan
v
kemampuan mencipta . Bahan ajar ini merupakan penjabaran hal-hal yang harus
dilakukan peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan
pendekatan kurikulum yang digunakan, peserta didik diajak berani untuk mencari
sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Bahan ajar ini
merupakan edisi ke-1. Oleh sebab itu Bahan Ajar ini perlu terus menerus dilakukan
perbaikan dan penyempurnaan.
Kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan pada edisi
berikutnya sangat kami harapkan; sekaligus, akan terus memperkaya kualitas penyajian
bahan ajar ini.Atas kontribusi itu, kami ucapkan terima kasih. Tak lupa kami
mengucapkan terima kasih kepada kontributor naskah, editor isi, dan editor bahasa atas
kerjasamanya. Mudah-mudahan, kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan
dunia pendidikan menengah kejuruan dalam rangka mempersiapkan Generasi Emas
seratus tahun Indonesia Merdeka (2045).
Jakarta, Agustus 2017
Direktorat Pembinaan SMK
vi
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................................................ iv
DAFTAR ISI ............................................................................................................................... v
BAB 1 REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI ........................................................................ 11
A. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Penggabungan dan
Pelepasan Oksigen ................................................................................................ 11
B. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Pelepasan dan
Penerimaan Elektron ............................................................................................ 12
C. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Perubahan Bilangan
Oksidasi ................................................................................................................ 13
BAB 2 SISTEM KOLOID - EMUSI DAN SUSPENSI .......................................................... 21
A. Koloid ................................................................................................................... 21
B. Emulsi ................................................................................................................... 27
C. Suspensi ................................................................................................................ 28
BAB 3 SENYAWA ORGANIK .............................................................................................. 33
A. Pengertian Senyawa Organik ................................................................................ 40
B. Penggolongan Senyawa Karbon ........................................................................... 41
C. Karakteristik Senyawa Organik ............................................................................ 41
D. Tipe-tipe Reaksi Senyawa Organik ...................................................................... 42
E. Klasifikasi Senyawa Organik ................................................................................ 42
F. Sifat-sifat Senyawa Organik ................................................................................. 43
G. Gugus Fungsi ....................................................................................................... 44
BAB 4 BAHAN KIMIA DALAM BAHAN MAKANAN ..................................................... 53
A. Zat Aditif Makanan dan Manfaatnya .................................................................... 53
B. Jenis-jenis Zat Aditif Makanan ............................................................................. 57
BAB 5 PENANGANAN LIMBAH ........................................................................................ 77
A. Polusi dan Limbah dalam Ekosistem Serta Dampaknya ...................................... 78
B. Usaha Penanganan Limbah untuk Mengurangi Pencemaran Lingkungan ............ 87
BAB 6 BIOTEKNOLOGI ...................................................................................................... 96
A. Bioteknologi Konvensional .................................................................................. 96
B. Bioteknologi Modern ............................................................................................ 102
C. Dampak Penerapan Bioteknologi ......................................................................... 110
vii
BAB7 KEMAGNETAN ......................................................................................................... 115
A. Kemagnetan Bahan ............................................................................................... 115
B. Kutub Magnet ....................................................................................................... 124
C. Medan Magnet di sekitar Arus Listrik .................................................................. 127
D Elektromagnet ....................................................................................................... 129
E. Gaya Lorenz ......................................................................................................... 136
BAB 8 KEGUNAAN DAN KOMPOSISI SENYAWA HIDROKARBON DALAM
KEHIDUPAN SEHARI-ARI .................................................................................... 144
A. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Pangan ............................................................. 144
B. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Sandang ........................................................... 146
C. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Papan1 ............................................................. 147
D. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Perdagangan .................................................... 149
E. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Seni Estetika1 .................................................. 151
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 156
GLOSARIUM ........................................................................................................................... 161
BIODATA PENULIS ............................................................................................................... 163
1
BAB 1
REAKSI REDUKSI DAN OKSIDASI
Dalam mempelajari ilmu kimia, salah satu reaksi kimia yang terpenting
adalah reaksi oksidasi-reduksi. Reaksi ini tidak dapat dibahas satu per satu secara
terpisah, sebab keduanya tidak dapat dipisahkan. Hal ini karena jika terjadi reaksi
oksidasi selalu disertai reaksi reduksi.
Reaksi redoks merupakan kegiatan dari reaksi oksidasi dan reduksi. Reaksi
redoks sangat mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Perkaratan besi,
perubahan warna daging apel menjadi kecokelatan kalau dikupas merupakan contoh
peristiwa oksidasi. Pada bagian ini akan dipelajari lebih mendalam mengenai reaksi
redoks ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen, pelepasan dan penerimaan
elektron dan berdasarkan perubahan bilangan oksidasi.
A. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan
Penggabungan dan Pelepasan Oksigen
Sejak dulu para ahli mengamati bahwa dalam reaksi kimia, jika suatu zat
menerima oksigen, zat itu dikatakan mengalami oksidasi, reaksinya disebut reaksi
oksidasi. Jika zat melepaskan oksigen, zat itu mengalami reduksi, reaksinya disebut
reaksi reduksi.
Pengertian oksidasi dan reduksi dapat dijelaskan dengan contoh-contoh
reaksi berikut.
Contoh:
a. Reaksi oksidasi:
2Zn (s) + O2(g) → 2ZnO (s)
CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + H2O (g)
b. Reaksi reduksi:
2CuO (s) 2Cu (s) + O2(g)
2PbO2(s) 2PbO (s) + O2(g)
Keterangan:
Oksidasi: penggabungan oksigen dengan unsur/senyawa
Reduksi: pelepasan oksigen dari senyawanya
2
B. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Pelepasan
dan Penerimaan Elektron
Dalam reaksi redoks (reaksi oksidasi dan reaksi reduksi),
pereaksi yang dapat mengoksidasi pereaksi laindinamakan zat pengoksidasi
atau oksidator. Sebaliknya, zat yang dapat mereduksi zat lain dinamakan zat
pereduksi atau reduktor.
Pada awalnya pengertian reaksi oksidasi–reduksi hanya digunakan untuk
reaksireaksi yang berlangsung dengan adanya perpindahan oksigen. Konsep ini
kemudian berkembang terutama setelah konsep struktur atom dipahami. Melalui
konsep struktur atom maka konsep oksidasi–reduksi dapat juga dijelaskan
berdasarkan pengikatan dan pelepasan elektron, perhatikan contoh berikut!
Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/
Gambar 1.1: Reaksi oksidasi dan reduksi
Reaksi oksidasi dan reaksi reduksi selalu terjadi bersamaan. Oleh karena itu,
reaksi oksidasi dan reaksi reduksi disebut juga reaksi oksidasi-reduksi atau reaksi
redoks. Zat yang mengalami oksidasi disebut reduktor, sedangkan zat yang
mengalami reduksi disebut oksidator.
Contoh
3
C. Konsep Reaksi Oksidasi dan Reduksi Berdasarkan Perubahan
Bilangan Oksidasi
Reaksi redoks dapat pula ditinjau dari perubahan bilangan oksidasi atom atau
unsur sebelum dan sesudah reaksi. Reaksi redoks adalah reaksi yang ditandai
terjadinya perubahan bilangan oksidasi dari atom unsur sebelum dan sesudah reaksi.
1. Bilangan Oksidasi
Bilangan oksidasi adalah muatan yang dimiliki oleh atom jika elektron
valensinya cenderung tertarik ke atom lain yang berikatan dengannya dan memiliki
keelektronegatifan lebih besar. Ada beberapa aturan penentuan bilangan oksidasi,
yaitu:
a. Bilangan Oksidasi Atom dalam Unsur Bebas sama dengan 0 (Nol)
Hal tersebut bisa dilihat dari bilangan oksidasi atom dalam unsur Na, Fe, H2, P4,
dan S8 yang sama dengan 0 (nol).
b. Bilangan Oksidasi Ion Monoatom sama dengan Muatan Ionnya
Hal tersebut dicontohkan:
1) Bilangan oksidasi ion Na+ sama dengan +1;
2) Bilangan oksidasi ion Mg2+ sama dengan +2;
3) Bilangan oksidasi ion Fe3+ sama dengan +3;
4) Bilangan oksidasi ion Br- sama dengan -1;
5) Bilangan oksidasi ion S2- sama dengan -2.
c. Jumlah Bilangan Oksidasi Semua Atom dalam Senyawa Netral sama dengan 0
(Nol)
Senyawa kimia yang bilangan oksidasi semua atomnya dalam senyawa netral
sama dengan nol, misalnya:
Senyawa NaCl mempunyai muatan = 0.
Hal ini karena jumlah biloks Na+ + biloks Cl = (+1) + (–1) = 0.
d. Jumlah Bilangan Oksidasi Semua Atom dalam Ion Poliatomik sama dengan
Muatan Ionnya
4
Untuk contoh tersebut adalah:
Ion NO3– bermuatan = –1, maka biloks N = +3 biloks O = -1.
e. Bilangan Oksidasi Fluor dalam Senyawanya = –1.
Untuk contoh tersebut adalah:
Bilangan oksidasi F dalam NaF dan ClF3 sama dengan –1.
f. Bilangan Oksidasi Oksigen (O) dalam Senyawanya sama dengan -2, Kecuali
dalam Senyawa Biner Fluorid, Peroksida, dan Superoksida.
Untuk contoh bilangan oksidasi oksigen tersebut adalah:
1) Bilangan oksidasi O dalam H2O, CO2, dan SO2 sama dengan –2;
2) Bilangan oksidasi O dalam senyawa peroksida, H2O2 dan Na2O2 sama
dengan –1;
3) Bilangan oksidasi O dalam senyawa fluorida, OF2 sama dengan +2;
4) Bilangan oksidasi O dalam senyawa superoksida KO2 dan CsO2 sama
dengan –.
g. Bilangan Oksidasi Hidrogen (H) jika Berikatan dengan Non-Logam sama
dengan +1
Bilangan oksidasi H jika berikatan dengan logam alkali dan alkali tanah sama
dengan –1.
Contoh:
1) Bilangan oksidasi H dalam HF dan H2O sama dengan +1.
2) Bilangan oksidasi H dalam NaH dan CaH2 sama dengan –1.
h. Bilangan Oksidasi Logam Golongan Ia (Alkali) dalam Senyawanya sama dengan
+1
i. Bilangan Oksidasi Logam Golongan IIa (Alkali Tanah) dalam Senyawanya
dengan +2
j. Bilangan Oksidasi Logam Transisi dalam Senyawanya dapat lebih dari Satu
Contohnya adalah: Fe mempunyai bilangan oksidasi +2 dalam FeO; +3 dalam
Fe2O3, dan seterusnya. Untuk memahami perubahan bilangan oksidasi dalam
reaksi redoks, perhatikan contoh berikut:
5
Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/
Gambar 1.2: Reaksi oksidasi logam transisi
Keterangan:
Oksidasi: pertambahan bilangan oksidasi
Reduksi: penurunan bilangan oksidasi
2. Reaksi Autoredoks
Dalam suatu reaksi kimia, suatu unsur dapat bertindak sebagai pereduksi dan
pengoksidasi sekaligus. Reaksi semacam itu disebut autoredoks (disproporsionasi).
Contoh:
Cu dalam Cu2O teroksidasi dan tereduksi sekaligus dalam reaksi berikut:\
Sumber: http://fisikakimia2.blogspot.co.id/
Gambar 1.3: Reaksi oksidasi logam transis
6
RANGKUMAN
1. Konsep redoks berkembang mulai dari konsep penggabungan dan pelepasan oksigen
yang menyatakan bahwa oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen oleh suatu zat,
sedangkan reduksi adalah pegurangan oksigen dari senyawa yang mengandung
oksigen.
2. Konsep redoks selanjutnya mengenai serah terima elektron, oksidasi mengalami
pelepasan elektron sedangkan reduksi mengalami penerimaan elektron.
3. Konsep redoks mengenai perubahan bilangan oksidasi, oksidasi mengalami
pertambahan bilangan oksidasi sedangkan reduksi mengalami penurunan bilangan
oksidasi.
4. Autoredoks adalah suatu unsur yang dapat bertindak sebagai pereduksi dan
pengoksidasi sekaligus.
5. Oksidator adalah zat yang mengalami reduksi, sedangkan reduktor adalah zat yang
mengalami oksidasi.
7
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang paling benar
1. Reaksi reduksi adalah ....
a. reaksi melepaskan elektron
b. reaksi menerima proton
c. reaksi pelepasan oksigen
d. reaksi penggabungan oksigen
e. reaksi pelepasan hydrogen
2. Bilangan oksidasi klor dalam senyawa HClO4 adalah ....
a. –1
b. +1
c. +3
d. +5
e. +7
3. Pada reaksi: AgClO3 + Cl2 AgCl + ClO2, atom klor pada senyawa AgClO3
mengalami perubahan bilangan oksidasi sebesar:
a. -6
b. -4
c. -1
d. +4
e. +8
4. Bilangan oksidasi hidrogen = –1 terdapat pada senyawa ....
a. NH3
b. NaH
c. PH3
d. NHO3
e. H2O
8
5. Apabila suatu unsur menerima elektron, maka ....
a. bilangan oksidasinya akan turun
b. bilangan oksidasinya akan naik
c. reaktivitasnya akan meningkat
d. unsur tersebut mengalami oksidasi
e. menghasilkan bilangan oksidasi positif
6. Di bawah ini yang merupakan contoh dari reaksi oksidasi ....
a. Ag+ + e → Ag
b. 2AgO 2Ag +O2
c. 2NiO + C 2Ni + CO2
d. KOH K+ + OH–
e. 2Al + 3Zn2+ 2Al3+ +3Zn
7. Reaksi berikut adalah reaksi redoks, kecuali ....
a. KI + Cl2 KCl + I2
b. Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
c. 2K2CrO4 + H2SO4 K2Cr2O7+ K2SO4+H2O
d. H2O2+ H2S 2H2O + S
e. 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO +H2O
8. Manakah senyawa klor yang bertindak sebagai reduktor?
a. ClO2– ClO3
–
b. ClO4– Cl–
c. ClO– ClO4–
d. Cl– ClO2–
e. Cl2 2ClO3–
9. Pengolahan dari bijih logam menjadi logam murni dilakukan melalui proses:
a. oksidasi
b. reduksi
c. hidrolisis
d. eliminasi
e. adisi
9
10. Bilangan oksidasi Cl dalam senyawa KClO2 adalah ....
a. +7
b. -1
c. +3
d. +1
e. +5
B. Jawablah dengan benar!
1. Sebutkan dan jelaskan konsep reaksi oksidasi dan reduksi!
2. Apa yang dimaksud dengan reaksi autoredoks? Berikan contoh!
3. Tentukan bilangan oksidasi atom belerang berikut ini.
a. S8
b. SO3
c. SO32-
d. HSO4-
e. S4O62-
f. SO42-
4. Tentukan oksidator, reduktor, hasil reaksi dan hasil oksidasi untuk reaksi berikut.
H2S + 2H2O + 3Cl2 SO2+ 6HCl
5. Tentukan bilangan oksidasi unsur-unsur penyusun senyawa berikut :
a. NaClO3
b. KMnO4
c. K2Cr2O7
10
BAB 2
SISTEM KOLOID–EMULSI DAN SUSPENSI
Jika diperhatikan, sekilas agar-agar seperti berbentuk padatan. Tetapi coba
disentuh atau dicicipi, akan dirasakan adanya air dalam agar-agar tersebut, air yang
terdispersi dalam padatan. Agar-agar adalah contoh nyata koloid. Apakah sistem koloid
itu? Apa saja yang termasuk koloid?.
A. Koloid
Koloid merupakan suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau
lebih, partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar
secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/pemecah). Di antara campuran
homogen dan heterogen terdapat sistem pencampuran yaitu koloid, atau bisa juga disebut
bentuk (fase) peralihan homogen menjadi heterogen.
Campuran homogen adalah campuran yang memiliki sifat sama pada setiap
bagian campuran tersebut, contohnya larutan gula dan larutan air garam. Sedangkan
campuran heterogen sendiri adalah campuran yang memiliki sifat tidak sama pada setiap
bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan garam. Ukuran partikel
koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran yang dimaksud dapat berupa diameter, panjang,
lebar maupun tebal dari suatu partikel. Contoh dari sistem koloid dalam bidang tata boga
atau dalam makan seperti mayones, agar-agar atau jelly, susu dan keju.
Ciri-ciri koloid adalah sebagai berikut:
1. Sistem koloid memiliki ukuran partikel 10-7 - 10-5 cm
2. Partikelnya dapat dilihat dengan miskroskop ultra
3. Pertikel koloid tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa, tetapi dapat disaring
menggunakan kertas perkamen
4. Koloid tahan lama
5. Koloid akan terkoagulasi apabila ditambah larutan
6. Koloid memiliki sifat elektrolit
Aktivitas Individu
11
Cobalah aktivitas berikut untuk menguji pengetahuan dalam membedakan
campuran homogen dan heterogen atau sistem koloid!
Kopi
Yoghurt Air Aki Busa bebas Parfum Uap Air Minyak
ampas 25 %
Tahu
Mayones
Teh Baja Susu Asap Cuka Obat Debu
manis Tetes
Mata
Air
Bijih sungai Bensin Kecap Tempe Sabun Es krim
Logam keruh Cair
Kelompokanlah bahan-bahan tersebut ke dalam kolom berikut:
Homogen ......................................................................................................
Heterogen ......................................................................................................
Koloid ......................................................................................................
1. Macam-Macam Koloid
Berdasarkan kemampuannya menyerap air, koloid dibedakan menjadi dua, yaitu
koloid hidrofil dan koloid hidrofob. Berikut ini uraian mengenai kedua jenis koloid
tersebut.
a. Koloid Hidrofil
Koloid hidrofil adalah koloid yang suka menyerap (adsorbsi) terhadap pelarut air.
Ciri-ciri koloid hidrofil adalah sebagai berikut :
1) Pada umumnya, koloid organik
2) Memiliki muatan bergantung pada mediumnya
3) Dapat bergerak di medan listrik
4) Tidak jelas menunjukkan adanya gerak Brown
5) Reaksinya berlangsung reversibel
b. Koloid Hidrofob
12
Koloid hidrofob adalah koloid yang tidak suka terhadap pelarut air. Ciri-ciri
koloid hidrofob adalah sebagai berikut:
1) Pada umumnya, koloid anorganik
2) Koloidnya bermuatan listrik tertentu
3) Menunjukkan gerak Brown yang jelas
4) Untuk mengkoagulasi diperlukan elektrolit yang sedikit
5) Reaksinya berlangsung ireversibel
2. Koloid Pelindung
Koloid pelindung adalah koloid yang berfungsi untuk melindungi koloid lain dari
elekrolit. Misalnya koloid hidrofil dapat melindungi hidrofob sehingga pada proses
pencucian pakian terjadi pengangkatan kotoran yang sebenarnya koloid hidrofil
melindungi hidrofob.
Macam-macam koloid berdasarkan fasenya dibagi menjadi sembilan, yaitu
sabagai berikut :
a. Gas dalam gas: tipe koloid udara.
b. Cairan dalam gas: tipe koloid aerosol cair. Misalnya, kabut, awan, dan hair spray.
c. Padat dalam gas: tipe koloid aerosol padat. Misalnya, debu dan asap rokok
d. Gas dalam cair: tipe koloid busa atau buih. Misalnya, busa sabun dan krim kopi.
e. Cair dalam cair: tipe koloid emulsi. Misalnya, santan, susu, kecap, dan minyak ikan.
f. Padat dalam cair: tipe koloid sol. Misalnya, tinta dan cat.
g. Gas dalam padat: tipe koloid busa padat/batu apung. Misalnya, batu apung dan
styrofoam.
h. Cair dalam padat: tipe koloid emulsi padat. Misalnya, mentega, keju, agar-agar dan
jeli.
i. Padat dalam padat: tipe koloid sol padat. Misalnya, baja, kaca dan paduan logam.
3. Sifat Khas Koloid
Secara umum, sifat khas koloid dikelompokkan menjadi tiga, yaitu sifat optik,
sifat kinetik, dan sifat elektrik. Sifat optik koloid adalah sifat koloid yang berkaitan
dengan cahaya, yaitu efek Tyndall. Sifat kinetik koloid adalah sifat koloid yang berkaitan
dengan gerak molekul koloid, yaitu gerak Brown. Sifat elektrik koloid adalah sifat koloid
13
yang berkaitan dengan partikel, ion, atau senyawa lain, yaitu adsorpsi, koagulasi,
elektroforesis, dan dialisis. Simak uraiannya berikut ini.
a. Efek Tyndall
Efek Tyndall adalah penghamburan partikel apabila diberi seberkas sinar. Efek
tersebut terjadi jika seberkas cahaya dilewatkan pada larutan dan suspensi. Contoh efek
Tyndall dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada pancaran sinar matahari ke bumi.
Sumber: http://smpsma.com/
Gambar 2.1: Penghamburan cahaya dalam air disebabkan oleh
partikel partikel koloid yang terlarut
b. Gerak Brown/Gerak Zig Zag
Gerak Brown adalah gerak acak atau gerak tidak beraturan dari partikel koloid.
Gerakan ini terjadi karena benturan molekul-molekul zat pendispersi pada partikel koloid.
Sumber: http://nuttigekennis.blogspot.co.id/
Gambar 2.2: Gerak tidak beraturan dari partikel koloid
14
c. Adsorpsi
Beberapa partikel koloid memiliki sifat adsorpsi (penyerapan) terhadap partikel,
ion, atau senyawa yang lain. Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorpsi (harus
dibedakan dari absorpsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan)
Contoh :
1) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.
2) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-.
Sumber: http://www.nafiun.com/
Gambar 2.3: Sifat adsorpsi pada partikel koloid
d. Koagulasi
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid sehingga membentuk endapan.
Dengan terjadinya koagulasi, zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi
dapat terjadi secara fisik, seperti pemanasan, pendinginan, pengadukan, atau secara kimia
dengan penambahan elektrolit dan pencampuran koloid yang berbeda muatan.
Contoh:
1) Koloid Fe(OH)3 (positif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan H2SO4 atau Na3PO4
dibanding HCl atau NaBr.
2) Koloid As2S3 (negatif), mudah ter-koagulasi jika ditambahkan BaCl2 dibanding
NaCl.
15
Sumber: https://www.slideshare.net
Gambar 2.4: Proses koagulasi
e. Elektroforesis
Elektroforesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke
salah satu elektrode. Elektroforesis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel
koloid. Jika suatu partikel koloid berkumpul di elektrode positif, berarti koloid itu
bermuatan negatif. Sebaliknya, jika partikel koloid berkumpul di elektrode negatif, berarti
koloid bermuatan positif
Sumber: https://www.slideshare.net/
Gambar 2.5: Proses elektroforesis
f. Dialisis
Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang
menempel pada permukaannya. Pada proses dialisis digunakan selaput
semipermeabel, misalnya pada pembuatan koloid Fe(OH)3, terdapat ion-ion H+ dan Cl-.
Begitu juga pada pembuatan koloid As2S3 terdapat ion-ion H+ dan S2-.
16
Sumber: https://www.slideshare.net/
Gambar 2.6: Proses dialisis
B. Emulsi
Emulsi adalah campuran antara pertikel-partikel suatu zat cair (fase terdispersi)
dengan zat cair lainnya (fase pendispersi).
Ada dua tipe emulsi, yaitu:
➢ Emulsi A/M, yaitu butiran-butiran air terdispersi dalam minya. Air berfungsi sebagai
fase internal dan minyak sebagai fase eksternal, dan
➢ Emulsi M/A, yaitu butiran-butiran minyak terdispersi dalam air.
Pada emulsi A/M, maka butiran-butiran air yang diskontinyu terbagi dalam
minyak yang merupakan fase kontinyu. Sedangkan untuk emulsi M/A adalah sebaliknya.
Kedua zat yang membentuk emulsi ini harus tidak atau sukar membentuk larutan
dispersirenik.
1. Emulsi Menurut Komponen Utama
Emulsi tersusun atas tiga komponen utama, yaitu : fase terdispersi, fase
pendispersi, dan emulgator.
a. Fase Terdispersi
Fase terdispersi merupakan zat cair yang terbagi-bagi menjadi butiran kecil ke
dalam zat cair lain (fase internal). Sistem dispersi secara sederhana dapat diartikan
sebagai larutan atau campuran dua zat yang berbeda maupun sama wujudnya. Sistem
17
dispersi ditandai dengan adanya zat yang terlarut dan zat pelarut. Contohnya, jika tiga
jenis benda, yaitu pasir, gula dan susu masing-masing dimasukkan ke dalam suatu wadah
yang berisi air, kemudian diaduk dalam wadah terpisah, maka kita akan memperoleh 3
sistem dispersi. Pasir, gula dan susu disebut fase terdispersi. Sedangkan air disebut
medium pendispersi.
Terdispersi kasar memiliki ukuran di atas 100 nanometer. Sistem ini mula-mula
keruh tetapi dalam beberapa saat segera nampak batas antara fasa terdispersi dengan
medium pendispersi karena terjadinya pengendapan. Kita dapat memisahkan fase
terdispersi dari mediumnya dengan cara melakukan penyaringan. Contoh dispersi kasar
seorang pelayan restoran akan membuat adonan antara campuran tepung gandum dengan
air.
Dispersi halus akan terbentuk bila diameter fasa terdispersi berukuran di bawah 1
nanometer, sistem bersifat homogen dan larutan tampak jernih. Dispersi halus tidak
menghasilkan pengendapan sehingga bila kita menyaring fasa terdispersi maka tidak bisa
dipisahkan dari medium pendispersinya. Contoh dispersi halus adalah dispersi gula di
dalam air, spertus, larutan NaCl dalam air, larutan cuka, udara (campuran oksigen dan
gas-gas lainnya), serta bensin.
b. Fase Pendispersi
Fase pendispersi merupakan zat cair yang berfungsi sebagai bahan dasar (fase
eksternal). Contohnya seperti air.
c. Emulgator (Zat yang digunakan dalam Kestabilan Emulsi)
Emulsi merupakan suatu sistem yang tidak stabil. Untuk itu kita memerlukan
suatu zat penstabil yang disebut zat pengemulsi atau emulgator. Tanpa adanya emulgator,
maka emulsi akan segera pecah dan terpisah menjadi fase terdispersi dan medium
pendispersinya, yang ringan terapug di atas yang berat. Adanya penambahan emulgator
dapat menstabilkan suatu emulsi karena emulgator menurunkan tegangan permukaan
secara bertahap. Adanya penurunan tegangan permukaan secara bertahap akan
menurunkan energi bebas yang diperlukan untuk pembentukan emulsi menjadi semakin
minimal. Semakin rendah energi bebas pembentukan emulsi maka emulsi akan semakin
mudah terbentuk. Tegangan permukaan menurun karena terjadi adsorpsi oleh emulgator
18
pada permukaan cairan dengan bagian ujung yang polar berada di air dan ujung
hidrokarbon pada minyak.
Daya kerja emulgator disebabkan oleh bentuk molekulnya yang dapat terikat baik
dalam minyak maupun dalam air. Bila emulgator tersebut lebih terikat pada air atau larut
dalam zat yang polar maka akan lebih mudah terjadi emulsi minyak dalam air (M/A), dan
sebalikya bila emulgator lebih larut dalam zat yang non polar, seperti minyak, maka akan
terjadi emulsi air dalam minya (A/M). Emulgator membungkus butir-butir cairan
terdispersi dengan suatu lapisan tipis, sehingga butir-butir tersebut tidak dapat bergabung
membentuk fase kontinyu. Bagian molekul emulgator yang non polar larut dalam lapisan
luar butir-butir lemak sedangkan bagian yang polar menghadap ke pelarut air.
Pada beberapa proses, emulsi harus dipecahkan. Namun ada proses dimana
emulsi harus dijaga agar tidak terjadi pemecahan emulsi. Zat pengemulsi atau emulgator
juga dikenal sebagai koloid pelindung, yang dapat mencegah terjadinya proses
pemecahan emulsi, contohnya gelatin yang digunakan pada pembuatan es krim, sabun
dan deterjen, protein, cat dan tinta, serta elektrolit.
2. Macam-macam Emulsi
Emulsi merupakan jenis koloid dengan fase terdispersi berupa zat cair.
Berdasarkan medium pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi: emulsi gas, emulsi
cair dan emulsi padat.
a. Emulsi Gas
Emulsi gas disebut juga aerosol cair yaitu emulsi dalam medium pendispersi gas.
Pada aerosol cair, seperti hairspray untuk dapat membentuk sistem koloid atau
menghasilkan semprot aerosol yang diperlukan, dibutuhkan bantuan bahan pendorong
atau propelan aerosol, yaitu CFC (Chlolorofuorocarbon atau freon). Aerosol cair juga
memiliki sifat-sifat seperti sol liofob, efek Tyndall, gerak Brown, dan kestabilan dengan
muatan partikel.
b. Emulsi Cair
Emulsi cair melibatkan dua zat cair yang tercampur, tetapi tidak dapat saling
melarutkan. Emulsi cair dapat juga disebut zat cair polar dan zat cair non-polar. Biasanya
salah satu zat cair ini adalah air (zat cair polar) dan zat lainnya (zat cair non-polar).
19
Emulsi cair dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu emulsi minyak dalam air (contohnya
susu yang terdiri dari lemak yang terdispersi dalam air, menjadi butiran minyak di dalam
air), atau emulsi air dalam minyak (contohnya margarine yang terdiri dari air yang
terdispersi dalam minyak, menjadi butiran air dalam minyak).
Bagaimana air dan minyak dapat bercampur sehingga membentuk emulsi cair?
Air dan Minyak dapat bercampur membentuk emulsi cair apabila suatu pengemulsi
(emulgator) ditambahkan dalam larutan tersebut. Karena kebanyakan emulsi adalah
dispersi air dalam minyak, dan dispersi minyak dalam air, maka zat pengemulsi yang
digunakan harus dapat larut dengan baik di dalam air maupun minyak. Contoh
pengemulsi tersebut adalah senyawa organik yang memiliki gugus polar dan nonpolar.
Bagian nonpolar akan berinteraksi dengan minyak/mengelilingi partikel-partikel minya,
sedangkan bagian yang polar akan berinteraksi kuat dengan air. Contohnya yaitu pada
sabun yang merupakan garam
karboksilat. Molekul sabun tersusun dari “ekor” alkil yang nonpolar (larut dalam minyak)
dan kepala ion karbosilat yang polar (larut dalam air). Prinsip tersebut yang menyebabkan
sabun dan deterjen memiliki daya pembersih. Ketika kita mandi atau mencuci pakaian,
“ekor” nonpolar dari sabun akan menempel pada kotoran dan kepala polarnya menempel
pada air. Sehingga tegangan permukaan air akan semakin berkurang, sehingga air akan
jauh lebih mudah untuk menarik kotoran. Emulsi cair memiliki sifat:
1) Demulsifikasi, Kestabilan emulsi cair dapat rusak apabila terjadi pemanasan, proses
sentrifugasi, pendinginan, penambahan elektrolit, dan perusakan zat pengemulsi
2) Pengenceran. Dengan menambahkan sejumlah medium pendispersinya, emulsi dapat
diencerkan. Sebaliknya, fase terdidpersi yang dicampurkan akan dengan spontan
membentuk lapisan terpisah.
Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk menentukan jenis emulsi.
c. Emulsi Padat atau Gel
Gel adalah emulsi dalam medium pendispersi zat padat, dapat juga dianggap
sebagai hasil bentukkan dari penggumpalan sebagaian sol cair. Partikel-pertikel sol akan
bergabung untuk membentuk suatu rantai panjang pada proses penggumpalan ini. Rantai
tersebut akan saling bertaut sehingga membentuk suatu struktut padatan, yaitu medium
pendispersi cair terperangkap dalam lubang-lubang struktur tersebut sehingga
terbentuklah suatu massa berpori yang semi-padat dengan struktur gel. Ada dua jenis gel,
yaitu sebagai berikut.
20
1) Gel Elastis
Gel elastis terjadi karena gaya tarik-menarik pada partikel rantainya yang relatif
tidak kuat, sehingga gel ini bersifat elastis. Gel ini dapat berubah bentuk jika diberi gaya
dan dapat kembali ke bentuk awal bila gaya tersebut ditiadakan. Gel elastis dapat dibuat
dengan mendinginkan sol iofil yang cukup pekat. Contoh gel elastis adalah gelatin dan
sabun.
2) Gel Non-Elastis
Kerena ikatan pada rantai berupa ikatan kovalen yang cukup kuat, maka gel ini
dapat bersifat non-elastis. Gel ini tidak memiliki sifat elastis, gel ini tidak akan berubah
jika diberi suatu gaya. Salah satu contoh gel ini adalah gel silica yang dapat dibuat
dengan reaksi kimia; menambahkan HCl pekat ke dalam larutan natrium silikat, sehingga
molekul-molekul asam silikat yang terbentuk akan terpolimerisasi dan membentuk gel
silika. Sifat-sifat gel adalah:
1) Hidrasi
Gel non-elastis yang terdehidrasi tidak dapat diubah kembali ke bentuk awalnya,
tetapi sebaliknya gel elastis yang terdehidrasi dapat diubah kembali menjadi gel
elastis dengan menambahkan zat cair.
2) Menggembung (Swelling)
Gel elastis yang terdehidrasi sebagian akan menyerap air apabila dicelupkan ke
dalam zat cair sehingga volume gel akan bertambah dan menggembung
3) Sineresis
Gel anorganik akan mengerut bila dibiarkan dan diikuti penetesan pelarut, proses ini
disebut sineresis.
4) Tiksotropi
Beberapa gel dapat diubah kembali menjadi sol cair apabila diberi agitasi atau
diaduk. Sifat ini disebut tiksotropi. Contohnya adalah gel besi oksida dan perak
oksida.
C. Suspensi
Suspensi atau disebut juga suspensi kasar merupakan campuran heterogen antara
fase terdispersi dalam medium pendispersi. Secara umum, fase terdispersi adalah padatan,
21
sedangkan medium pendispersinya adalah air. Dalam sistem suspensi dapat dibedakan
antara zat terdispersi dan medium pendispersi. Fase terdispersi dalam bentuk padatan
dengan ukuran besar akan terlihat tersebar dalam medium air. Karena ukuran zat
terdispersi besar, fase air tidak mampu lagi menahannya. Oleh karena itu, zat terdispersi
akan mengendap. Ukuran zat terdispersi dalam suspensi lebih dari 10-4 cm. Dengan
penyaringan biasa, zat terdispersi dapat disaring. Jadi, suspensi adalah dispersi padatan
dengan bentuk fisik heterogen.
Penulisan suspensi dalam air adalah dengan memberikan identitas solid (s) yang
menunjukkan bahwa padatan-padatan solid dari zat terlarut terdispersi. Misalnya, bentuk
suspensi zat A dituliskan (s), artinya zat A tersebar secara merata dalam media air.
Contoh suspensi adalah campuran tepung beras dalam air, air laut, larutan tanah, dan
campuran pasir halus dalam air.
Suspensi memilki ciri-ciri sebagai berikut
a. Suspensi memiliki diameter partikel > 10-5 cm
b. Suspensi dapat dilihat dengan miskroskop
c. Suspensi dapat disaring dengan menggunakan kertas sering biasa
d. Suspensi bersifat labil artinya tidak tahan lama
e. Suspensi mudah mengalami koagulasi
f. Suspensi termasuk campuran heterogen
g. Tidak jenuh
Aktivitas Individu
1. Apakah perbedaan antara koloid hidrofil dan koloid hidrofob?
2. Apakah yang dimaksud dengan koloid pelindung?
3. Tuliskanlah contoh aerosol cair dan emulsi!
4. Koloid memiliki sifat khas, di antaranya efek Tyndall. Jelaskanlah tentang efek
Tyndall tersebut!
5. Apakah yang dimaksud dengan koagulasi ?
22
RANGKUMAN
1. Koloid memiliki sifat khas, yaitu efek Tyndall, gerak Brown/gerak zig zag, adsorpsi,
koagulasi, elektroforesis dan dialisis.
2. Kegunaan koloid dapat diterapkan dalam bidang industri, bidang kesehatan, dan
bidang pertanian.
3. Koloid dapat dibuat melalui cara kondensasi dan dispersi.
4. Emulsi tersusun atas tiga komponen, yaitu fase terdispersi, fase pendispersi dan
emulgator.
5. Emulsi terdiri atas emulsi gas, emulsi cair, dan emulsi padat.
6. Suspensi merupakan campuran heterogen antara fase terdidpersi dan fase
pendispersi.
Refleksi
Setelah selesai mempelajari Bab 2 tentang sistem koloid, emulsi dan suspensi,
diketahui tentang: macam, sifat dan penerapannya dalam kehidupan. Penguasaan
pengetahuan tentang kimia dalam kehidupan sangat bermanfaat dalam memecahkan
masalah kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, apabila ada materi yang belum kamu
pahami, kamu dapat mendiskusikan bersama temanmu atau bertanya kepada gurumu.
Selain itu, kamu juga dapat secara mandiri mencari labih lanjut tentang kimia dalam
kehidupan dari buku referensi atau media online.
23
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang Paling tepat
1. Zat berikut ini yang termasuk koloid dalam gas adalah ....
a. Kabut
b. Embun
c. Asap
d. Buih
e. Batu apung
2. Cara pembuatan koloid dengan mengubah partikel kasar menjadi partikel koloid
disebut ...
a. Dispersi
b. Kondensasi
c. Koagulasi
d. Hidrolisa
e. Elektrolisa
3. Contoh koloid hidrofil adalah ....
a. Karbon dan air
b. Yodium dan air
c. AgCl dan air
d. Belerang dan air
e. Agar-agar dan air
4. Aerosol adalah sistem dispersi air ....
a. Cair dalam padat
b. Yodium dalam air
c. Padat dalam padat
d. Cair dalam gas
e. AgCl dan air
24
5. Larutan koloid dapat dimurnikan dengan cara ....
a. Kristaliasasi
b. Ultramikroskop
c. Dialisis
d. Distilasi
e. Penguapan
6. Koloid berikut yang fase teridispersinya cairan adalah .....
a. Keju
b. Buih
c. Karet busa
d. Cat
e. Kanji
7. Pembuatan koloid berikut ini tidak termasuk dispersi koloid ....
a. Penghalusan mekanik
b. Peptisasi dengan cara kondensasi
c. Penurunan kelarutan
d. Sol Fe(OH)3
8. Pemantulan sinar oleh partikel koloid disebut ...
a. Efek Tyndall
b. Gerak Brown
c. Elektroforesis
d. Dialisis
e. Efek koloid
9. Jika minyak kelapa dicampur dengan air, maka akan terjadi 2 larutan yang tidak
akan melarut. Suatu emulsi akan terjadi bila campuran ini dikocok dan ditambah ...
a. Air panas
b. Air es
c. Sabun sabagai emulator
d. Garam dapur
e. Minyak tanah
10. Kotoran dari lemak/minyak pada pakian dapat dibersihkan dengan bantuan sabun.
Dalam hal ini, sabun bertindak sebagai ...
a. Zat perekat
b. Zat pelarut
25
c. Zat pengemulsi
d. Zat peraksi
e. Reduktor
B. Jawablah pertanyaan berikut !
Larutan Keadaan Larutan Keadaan Filtrat Efek Cahaya
I Keruh Jernih Menghamburkan cahaya
II Keruh Jernih Menyerap
III Keruh Keruh Menyerap
IV Keruh Keruh Menghamburkan cahaya
V Jernih Jernih Menyerap
Berdasarkan data di atas, manakah larutan yang merupakan dispersi koloid ?
1. Empat percobaan pembuatan koloid :
a. Larutan H2S dialirkan dalam larutan arsen oksida encer
H2S + As2O3 H2O + As2S3 (sol arsen sulfida)
c. Larutan jenuh FeC3 diteteskan ke dalam air mendidih dengan reaksi : FeCl3 +
H2O HCl + Fe(OH)3 (sol besi(III) hidroksida)
d. Sol gelatin dipanaskan
e. Larutan kalsium asetat dicampur alkohol 95%
Ca(CH3COO)2 gel Ca(CH3COO)2
Percobaan manakah yang menunjukkan pembuatan gel, jelaskan !
2. Berdasarkan data di bawah ini, manakah yang termasuk kelompok liofil ?
a. Karet, AgCl, dan kanji
b. Kapur dalam air, cat dan sabun
c. Minyak, kanji, AgCl dalam air
d. Sabun, karet, AgCl dalam air
e. Fe(OH)3 dalam air, cat dan tinta
26
BAB 3
SENYAWA ORGANIK
Sekitar tahun 1780-an, ilmuwan bernama Karl Wilhelm Scheele sudah mulai
membedakan antara senyawa organik dan senyawa anorganik. Scheele mendefinisikan
senyawa organik sebagai senyawa yang dihasilkan dari makhluk hidup, sedangkan
senyawa anorganik didefinisikan sebagai senyawa yang tidak dihasilkan dari makhluk
hidup. Kemudian pada 1807, seorang ahli kimia bernama Jons Jacob Berzelius
mengemukakan teori yang menyatakan bahwa senyawa organik hanya diperoleh dari
makhluk hidup karena keberadaan roh / nyawa dan tidak dapat dibuat di laboratorium.
Teori ini kemudian dikenal sebagai vital force theory atau vis vitalism theory.
Sesuai dengan namanya, organis adalah alami, dengan demikian senyawa organik
adalah senyawa yang dihasilkan karena proses alami dari mahkluk hidup. Dulu banyak
ilmuan beranggapan bahwa senyawa organik dihasilkan karena aktifitas mahkluk hidup,
namun dewasa ini banyak senyawa organik yang dihasilkan berdasarkan uji dan
penelitian seperti urea. Jika melihat dari produk urea yang pertama kali dilakukan
penelitian oleh Friederich Wohler, maka kita menjadi sulit mencari perbedaan senyawa
organik dan senyawa anorganik. Urea merupakan sekumpulan senyawa dari hasil bantuan
mahkluk hidup tetapi itu juga bantuan dari proses alamiah buatan. Mengapa demikian?
Karena dalam kimia tidak mengenal senyawa organik dan anorganik, semua karena
mengalami proses kajian dan penelitian secara spesifik.
Senyawa organik adalah senyawa yang banyak mengandung unsur karbon dan
unsur lainnya seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan fosfor dalam jumlah
sedikit. Senyawa organik adalah golongan besar senyawa kimia yang molekulnya
mengandung karbon, kecuali karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenai
senyawaan organik disebut kimia organik. Banyak di antara senyawaan organik, seperti
protein, lemak, dan karbohidrat, merupakan komponen penting dalam biokimia.
Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah senyawa alifatik, rantai
karbon yang dapat diubah gugus fungsinya; hidrokarbon aromatik, senyawaan yang
mengandung paling tidak satu cincin benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup
atom-atom nonkarbon dalam struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang
gugus berulang.
27
Pembeda antara kimia organik dan anorganik adalah ada/tidaknya ikatan karbon-
hidrogen. Sehingga, asam karbonat termasuk anorganik, sedangkan asam format, asam
lemak pertama, organik. Nama "organik" merujuk pada sejarahnya, pada abad ke-19,
yang dipercaya bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat/disintesis dalam tubuh
organisme melalui vis vitalis - life-force.
Untuk lebih memahami perihal senyawa organik, perhatikan gambar di bawah
ini:
Sumber: https://www.tokopedia.com/
Gambar 3.1: Rendang daging
Apa yang terpikir jika melihat gambar di atas? Gambar di atas merupakan gambar
masakan Indonesia, yang berasal dari daerah Minang. Gambar di atas merupakan salah
satu bentuk pemanfaatan senyawa organik. Apakah senyawa organik itu? Akan dipelajari
bersama.
Senyawa yang terdapat di muka bumi pada dasarnya terbagi menjadi dua
golongan besar, yaitu senyawa organik dan senyawa anorganik. Senyawa organik
merupakan golongan besar senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon, kecuali
karbida, karbonat, dan oksida karbon. Studi mengenal senyawa organik disebut kimia
organik. Banyak di antara senyawa organik, seperti protein, lemak, dan karbohidrat,
merupakan komponen penting dalam proses biokimia yang termasuk dalam senyawa
organik. Materi kali ini kita akan membahas tentang senyawa organik serta sifat-sifat
perubahan senyawa organik.
28
A. Pengertian Senyawa Organik
Senyawa organik umumnya merajuk pada senyawa yang berasal dari makhluk
hidup (organisme). Sedangkan senyawa yang diperoleh dari mineral (benda mati)
dikategorikan sebagai senyawa anorganik. Dengan demikian senyawa organik adalah
senyawa-senyawa yang dibentuk oleh unsur karbon yang memiliki sifat-sifat fisika dan
sifat-sifat kimia yang khas. Senyawa organik harus dipisah pembahasannya dari senyawa
unsur lain semata-mata karena alasan jumlahnya yang sangat besar.
Kimia karbon adalah nama populer lain dari kimia organik. Ilmu ini pada
awalnya didefinisikan sebagai ilmu kimia yang mempelajari senyawa kimia yang
dihasilkan oleh mahluk hidup beserta senyawa-senyawa turunannya. Seiring berjalannya
waktu, semakin banyak senyawa organik yang dapat disentesis oleh manusia sehingga
meruntuhkan mitos bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh mahkluk hidup.
Penyebutan “senyawa karbon” dihadirkan oleh para ilmuwan untuk
menggantikan istilah “senyawa organik” karena senyawa yang dapat dihasilkan oleh
mahluk hidup amatlah beragam. Oleh sebab itu, sejak awal ilmuwan yang menggeluti
kimia karbon berusaha menggolongkan senyawa tersebut secara lebih sistematis dan
merumuskan tata cara penaman senyawa juga dengan sistematis.
B. Penggolongan Senyawa Karbon
Senyawa karbon yang hanya mengandung unsur karbon (C) dan hidrogen (H)
dikenal sebagai senyawa hidrokarbon. Berdasarkan jenis ikatan antar atom karbonnya,
senyawa hidrokarbon dapat digolongkan menjadi hidrokarbon jenuh dan tak jenuh. Selain
itu, dikenal juga hidrokarbon aromatik. Berdasarkan kerangka karbonnya, senyawa
karbon dapat digolongkan sebagai berikut.
1. Senyawa karbon alifatik, yaitu yang memiliki rantai karbon terbuka lurus
ataupun bercabang
2. Senyawa karbon alisklik, yaitu yang memiliki rantai karbon terbuka lurus
ataupun bercabang
3. Senyawa karbon aromatik, yaitu senyawa karbon dengan rantai karbon tertutup
yang memiliki kestabilan lebih dibandingkan senyawa karbon alisiklik.
29
C. Karakteristik Senyawa Organik
Dari hasil pengamatan dapat diperoleh kesimpulan adanya sejumlah sifat yang
membedakan antara senyawa organik dan anorganik. Perbedaan itu baik yang
menyangkut aspek-aspek fisika maupun kimianya. Sifat-sifat itulah yang disebur ciri khas
senyawa organik.
1. Aspek Fisika
Secara fisika, sifatnya antara lain :
a) Rentangan suhu lebur 30–4000 C
b) Rentangan titik didih 30–4000 C
c) Sukar larut dalam air dan mudah larut dalam pelarut organik, dan
d) Berwarna cerah
2. Aspek Kimia
Secara kimia, sifatnya antara lain:
a) Mengandung beberapa macam unsur, umumnya C, H, O, N, S, P, halogen, dan
logam
b) Reaksinya berlangsung lambat, non ionik dan kompleks
c) Mempunyai variasi sifat kimia yang banyak, serta
d) Terdapat fenomena isomeri
D. Tipe-tipe Reaksi Senyawa Organik
Pada senyawa organik terdapat beberapa tipe reaksi yang dapat terjadi, di
antaranya:
1. Reaksi substitusi,
2. Reaksi adisi,
3. Reaksi eliminasi,
4. Reaksi penataan ulang (rearrangement), dan
5. Reaksi oksidasi reduksi (redoks).
E. Klasifikasi-Senyawa Organik
Mengingat jumlah senyawa organik yang telah diidentifikasi sedemikian
besarnya bahkan semakin bertambah, maka untuk mempermudah dalam mempelajarinya
30
perlu adanya klasifikasi. Langkah klasifikasi ini dimungkinkan karena kenyataan
menunjukkan bahwa terdapat sejumlah senyawa organik yang memperlihatkan kesamaan
dalam hal tertentu. Kesamaam itulah yang memungkinkan senyawa-senyawa tersebut
dimasukkan ke dalam satu kelompok atau golongan.
1. Dasar Klasifikasi Senyawa Organik
Pengklasifikasian senyawa organik berdasarkan atas:
a) Kerangka atom karbon yang terdapat dalam struktur kimia
b) Jenis unsur-unsur penyusunnya, dan
c) Gugus fungsi yang dimilikinya
2. Tiga Golongan Besar Senyawa Organik
Berikut tiga golongan besar senyawa organik:
a) Golongan Senyawa Alifatik dan Alisiklik
Hidrokarbon alifatik dapat dibagi menjadi tiga seri homolog berdasarkan tingkat
saturasi yaitu :
1) Parafin atau alkana yang tanpa ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga
2) Olefin atau alkena yang mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dua,
contohnya di-olfin (diena) atau poliolefin, serta
3) Alkuna yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap tiga
Senyawa ini dapat juga digolongkan berdasarkan gugus fungsi yang ada.Senyawa
tersebut dapat berbentuk rantai lurus, rantai bercabang,atau siklik. Derajat percabangan
senyawa itu menentukan karakteristiknya.
b) Golongan Senyawa Homosiklik atau Karbonsiklik (Alisiklik dan
Aromatik)
Hidrokarbon aromatik mengandung mengandung ikatan rangkap dua terkonjugat.
Hal itu berarti setiap atom karbon pada cincinnya terhibridasi sp2 sehingga menambah
stabilitas. Contoh yang paling umum adalah benzena.
Benzena adalah salah satu senyawa aromatik yang paling dikenal karena salah
satu yang paling sederhana dan paling stabil.
31
c) Golongan Senyawa Heterosiklik
Karakteristik hidtokarbon siklik akan berubah jika terdapat heteroatom, yang
dapat hadir dalam bentuk subsistem yang menempel di luar cincin (eksosiklik) atau
sebagai bagian dalam cincin (endosiklik). Piridina dan furan merupakan contoh
heterosiklik aromatik sedangkan piperidina dan tetrahidrofuran merupakan contoh
heterosiklik alisiklik.
F. Sifat-Sifat Senyawa Organik
Semua bahan alami mengandung unsur karbon yang berikatan dengan satu atau
lebih unsur lainnya. Sebagai contoh, hidrokarbon merupakan senyawa yang terdiri dari
karbon dan hidrogen. Selain unsur karbon, hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusun
utamanya, ada beberapa unsur lainnya, seperti nitrogen, fosfor dan sulfur meskipun dalam
jumlah yang tidak besar.
Berikut ini adalah sifat-sifat dari senyawa organik:
1. Mudah terbakar,
2. Mudah membusuk,
3. Titik didih dan titik lelh rendah,
4. Mempunyai sifat yang kurang meleleh di dalam air,
5. Senyawa organik biasanya ada dalam bentuk molekul (bukan dalam bentuk ion),
6. Bobot molekul yang biasanya tinggi.
G. Gugus Fungsi
Yang dimaksud dengan gugus fungsi adalah atom atau kumpulan atom yang
menandai suatu golongan senyawa organik dan menentukan sifat-sifat golongan senyawa
organik. Pengertian gugus fungsi tersebut hanya dibatasi pada sifat-sifat kimia, maka
fungsinya sebagai penentu terlihat pada reaksi-reaksinya. Dengan demikian, bila gugus
fungsi sejumlah senyawa sama, dapat diduga bahwa reaksi-reaksinya memiliki banyak
kesamaan. Gugus fungsional senyawa organik terdiri atas
32
1. Alkil Halida
Alkil halida adalah turunan hidrokarbon yang satu atau lebih hidrogenya diganti
dengan halogen. R-X sering digunakan sebagai notasi umum untuk organik halida, R
menandakan suatu gugus alkil dan X untuk suatu halogen. Reaksi alkil halida
dikelompokan menjadi dua, yaitu reaksi substitusi dan reaksi eliminasi.
2. Alkohol
Atom oksigen yang bervalensi dua, satu atau kedua valensinya dapat berikatan
dengan karbon. Bila oksigen mengikat satu hidrogen dan satu karbon (C-O-H) atau ditulis
sebagai R-OH, maka senyawa hidroksilat ini disebut sebagai gugus fungsi hidroksil (-
OH-) dan dikenal sebagai alkohol.
3. Eter
Bila kedua valensi atom oksigen mengikat atom karbon, senyawa demikian
termasuk golongan oksida organik yang dikenal sebagai eter dengan rumus umum R-O-
R. Eter merupakan asam lemah karena adanya pasangan elektron bebas pada oksigen
yang bereaksi dengan proton dari asam-asam kuat atau basa lewis.
4. Aldehid dan Keton
Aldehid dan keton adalah senyawa-senyawa yang mengandung salah satu dari
gugus penting di dalam kimia organik, yaitu gugus karbonil C=O. Semua senyawa yang
mengandung gugus fungsi ini disebut senyawa karbonil. Gugus karbonil adalah gugus
yang paling menentukan sifat kimia aldehid dan keton
5. Asam Basa Organik
Asam organik yang dimaksud adalah kelompok asam karbosilat dan basa organik
yang dimaksud adalah kelompok senyawa amina.
a. Basa Amina
Senyawa amina ditandai dengan gugus fungsi amino (-NH3). Senyawa amina
dapat dianggap sebagai turunan dari ammonia dengan mengganti satu, dua atau tiga
hidrogen dari amonia dengan gugus organik. Berdasarkan gugus karbonnya, maka
33
amina dibedakan atas amina alifatik. Jika terikat pada karbon alifatik, contoh CH3-CH2-
NH2 (etil amina) dan amina aromatik jika gugus karbonnya adalah karbon aromatik.
b. Asam Karboksilat
Asam karbosilat adalah asam organik yang dicirikan oleh gugus fungsi
karboksil yang terbentuk melalui perpaduan antara gugus karbonil dengan gugus
hidroksil yang terpaut dalam satu karbon. Turunan asam karboksilat yaitu ester,
anhidrida asam karbosilat dan amida.
Tabel 3.1 Perbedaan antara senyawa organik dengan senyawa anorganik
No. Senyawa Organik Senyawa Anorganik
1 Kebanyakan berasal dari makhluk hidup
dan beberapa dari hasil sintesis
Berasal dari sumber daya alam
mineral (bukan mahkluk hidup)
2 Senyawa organik lebih mudah terbakar Tidak mudah terbakar
3 Strukturnya lebih rumit Strukturnya sederhana
4 Semua senyawa organik mengandung
unsur karbon
Tidak semua senyawa anorganik
yang memiliki unsur karbon
5 Hanya dapat larut dalam pelarut organik Dapat larut dalam pelarut air atau
organik
Aktivitas Individu:
1. Jelaskan kegunaan senyawa hidrokarbon dalam pembuatan plastik dan parfum!
2. Jelaskan mengapa daging apabila didiamkan selama beberapa hari dan kontak
dengan udara, daging tersebut akan membusuk. Akan tetapi, jika disimpan pada
freezer dan tidak kontak langsung dengan udara, daging tersebut tidak membusuk!
3. Jelaskan cara membuat alkohol, dan bakteri apa yang digunakan untuk membuat
alkohol!
34
Melakukan Eksperimen
Penentuan Atom C dan H dalam Senyawa Hidrokarbon
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa yang mengandung unsur karbon (C).
Selain unsur karbon, senyawa hidrokarbon juga mengandung unsur hidrogen (H). Dalam
percobaan ini akan dibuktikan adanya unsur C dan H dalam senyawa-senyawa
hidrokarbon.
Alat dan Bahan
1. Alat
No. Nama Alat
1 Tabung reaksi
2 Pipa kaca bengkok
3 Sumbat gabus
4 Sendok
5 Penjepit tabung reaksi
6 Lampu spiritus
7 Gelas ukur
2. Bahan
No. Nama Bahan
1 Serbuk tembaga oksida (CuO)
2 Gula pasir
3 Larutan kalsium hidroksida (Ca(OH)2)
Cara Kerja:
1. Masukkan sedikit campuran serbuk tembaga (CuO) dan gula pasir ke dalam sebuah
tabung reaksi. Kemudian tutup tabung reaksi dengan sumbat gabus yang sudah
diberi pipa kaca.
2. Masukkan 10 ml, larutan Ca(OH)2 0,1 M ke dalam tabung reaksi yang lain,
kemudian celupkan sisi pipa kaca satunya ke dalam larutan Ca(OH)2.
3. Panaskan tabung yang berisi campuran CuO dan gula pasir selama beberapa menit.
4. Amati perubahan yang terjadi pada tabung reaksi yang berisi larutan Ca(OH), dan
amati jug bintik-bintik air yang timbul di dalam pipa kaca.
Tabel Hasil Pengamatan
No. Nama Alat Keterangan
1 Warna larutan Ca(OH)2 mula-mula .....
2 Warna larutan Ca(OH)2 setelah percobaan .....
3 Yang terbentuk dalam pipa kaca .....
35
5. Amati, gas apakah yang terbentuk pada pemanasan campuran gula dan tembaga
oksida!
6. Apakah yang menyebabkan kekeruhan pada air kapur? Perubahan kekeruhan air
kapur tersebut dapat membuktikan unsur apa? Jelaskan!
7. Unsur apakah yang dapat dibuktikan dengan munculnya bintik-bintik air?
8. Lakukan diskusi kelompok dari hasil pengamatan itu dan presentasikan di dalam
kelasmu!
Refleksi
Setelah mempelajari Bab tentang senyawa organik, dapat diketahui tentang
senyawa organik, penggolongan senyawa organik, karakteristik senyawa organik, dan
sifat-sifat senyawa organik. Penguasaan pengetahuan tentang senyawa organik sangat
bermanfaat dalam memecahkan masalah kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu, apabila
ada materi yang belum kamu pahami, kamu dapat mendiskusikan bersama temanmu atau
bertanya kepada gurumu. Selain itu kamu juga dapat secara mandiri mencari lebih lanjut
tentang senyawa organik dari buku referensi atau media online.
36
RANGKUMAN
1. Senyawa organik dapat berasal dari mahkluk hidup dan dapat juga disintesis dari
senyawa anorganik.
2. Atom karbon memiliki kemampuan membentuk rantai karbon.
3. Beradasarkan jumlah atom C yang diikat oleh atom C yang lain, atom C dibedakan
atas atom C primer, atom C sekunder, atom C tersier dan atom C kuarterner.
4. Alkana merupakan hidrokarbon yang seluruh ikatannya tunggal atau jenuh dan
memiliki rumus umum CnH2n+2. Alkana memiliki senyawa turunan, antara lain
haloalkana, alkohol, eter, aldehida, keton, asam karboksilat, dan ester.
5. Alkena adalah hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua dengan rumus umum
CnH2n.
6. Alkuna adalah hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap tiga dengan rumus umum
CnH2n-2.
7. Benzena merupakan senyawa hidrokarbon aromatik. Benzena memiliki senyawa
turunan, antara lain toluena, fenol, dan asam benzoat.
8. Isomer adalah senyawa-senyawa karbon dengan rumus molekuk sama, tetapi rumus
strukturnya berbeda.
9. Senyawa-senyawa yang berisomer memiliki sifat fisis yang berbeda.
10. Senyawa alkana dapat memiliki isomer struktur. Senyawa alkena dapat memiliki
isomer struktur, isomer posisi, dan isomer geometri. Senyawa alkuna dapat memiliki
isomer struktur dan isomer posisi.
11. Senyawa organik berguna di berbagai bidang, di antaranya dapat digunakan untuk
bahan dasar tekstil, untuk memberikan nutrisi, sebagai sumber energi, untuk bahan
pembuat plastik dan bahan parfum.
37
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat
1. Pernyataan berikut yang benar tentang kekhasan atom karbon adalah atom C...
a. Memiliki 4 elektron pada kulit terluar
b. Mengikat 4 elektron untuk mencapai susunan elektron stabil
c. Dpat membentuk 4 ikatan kovalen dengan atom lain
d. Memiliki kemampuan membentuk rantai karbon
e. Terletak pada golongan IVA dalam sistem periodik
2. Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang mengandung unsur-unsur ...
a. Karbon dan oksigen
b. Karbon dan nitrogen
c. Karbon dan hidrogen
d. Oksigen dan hidrogen
e. Hidrogen dan nitrogen
3. Alkohol memiliki gugus fungsi ....
a. –C-
b. –OH
c. –CO-
d. –O-
e. –COOH-
4. Reaksi penggantian satu atom dengan atom lain pada hidrokarbon disebut reaksi ...
a. Adisi
b. Substitusi
c. Reduksi
d. Halogenasi
e. Sulfonasi
5. Perhatikan rumus struktur senyawa CH3 – O – CH3. Nama senyawa tersebut adalah:
a. Metanol
b. Dimetil keton
c. Dimetil eter
d. Metanol
e. Propanol
38
6. Pasangan hidrokarbon berikut yang merupakan deret homolog adalah ...
a. C2H4 dan C3H8
b. C2H4 dan C4H8
c. C2H6 dan C3H10
d. C2H6 dan C3H6
e. C2H2 dan C3H4
7. Rumus molekul berikut yang tergolong hidrokarbon tak jenuh adalah
a. C3H8
b. C6H14
c. C7H14
d. C3H12
e. C8H18
8. Nama yang tepat untuk senyawa dengan rumus struktur berikut adalah ...
CH3Br – CHBr – CH2Cl
a. 2-3-dibromo-1-klopropana
b. Dibromo kloprana
c. 1-kloro-2-3 dibromo propana
d. Kloro bromo propana
e. Dikloro bromo propana
9. Atom C sekunder alkohol terdapat pada ....
a. 1-butanol
b. 1-propanol
c. 2-propanol
d. 1-pentanol
e. 2-matol-2-butanol
10. Berikut senyawa hasil reaksi halogenasi pada benzena yaitu ...
a. CH3
b. OH
c. COCH3
d. Br
e. NO2
11. Upaya untuk mencari daerah yang mengandung minyak bumi disebut ...
a. Eksplorasi
b. Pengeboran
39
c. Eksploitasi
d. Pemisahan
e. Pengubahan
12. Isomer dari heksana adalah ...
a. 3-etilpentana
b. 2,4-dimetilpentana
c. 3-metilheksana
d. 2,3-dimetilbutana
e. 2,2,3-trimetilbutana
13. Benzena yang disubstitusi oleh gugus –OH adalah ....
a. Anilin
b. Fenol
c. Toluena
d. Benzaldehida
e. Asam benzoat
14. Isomer aldehida adalah ...
a. Alkohol
b. Eter
c. Keton
d. Ester
e. Asam karboksilat
15. Nama yang tidak sesuai aturan IUPAC adalah ...
a. 3-metil-2-pentena
b. 3,3-dimetil-1-pentena
c. 3-etil-4-metil-2-pentena
d. 2-metil-2-butena
e. 2-metil-3-pentena
40
B. Jawablah dengan benar!
1. Mengapa atom karbon dapat membentuk begitu banyak persenyawaan? Jelaskan!
2. Tuliskanlah kegunaan dan dampak penggunaan senyawa benzena dan turunannya!
3. Apa fungsu senyawa organik untuk kehidupan manusia?
4. Jelaskan apa perbedaan dari senyawa organik dan senyawa anorganik?
5. Sebutkan 5 bahan yang tergolong dalam senyawa organik dan anorganik yang
terdapat di lingkungan restoran dan hotel?
41
BAB 4
BAHAN KIMIA DALAM BAHAN MAKANAN
Hampir semua makanan yang kita jumpai mengandung bahan tambahan makanan
atau zat aditif. Zat aditif ditambahkan ke dalam makanan dengan tujuan tertentu.
Makanan yang terlihat pada gambar berikut mengandung zat aditif makanan. Apakah zat
aditif makanan itu? Bahan apakah yang termasuk zat aditif makanan?
Sumber: http://www.tokomesin.com/
Gambar 4.1: Makanan ringan
Coba perhatikan gambar di diatas kemudian jawablah pertanyaan berikut:
1. Komponen apa sajakah yang terdapat pada gambar terswebut? coba deskripsikan!
2. Apakah pada komponen-komponen tersebut terdapat bahan tambahan? Sebutkan !
3. Apakah terdapat efek samping dalam penggunaan bahan tambahan tersebut?
42
(a) (b)
Sumber: http://recreatinghappiness.com/
Gambar 4.2 (a) Rainbow cake dengan pewarna makanan
(b) Kue donat tidak menggunakan pewarna makanan
Cobala perhatikan gambar di diatas! Makanan mana yang lebih menarik
perhatian? Makanan yang berwarna-warni akan membangkitkan selera orang yang
melihatnya. Makanan tersebut memiliki warna karena diberi pewarna makanan. Pewarna
makanan merupakan salah satu contoh dari zat aditif makanan. Apakah zat aditif
makanan itu? Zat apa saja yang tergolong ke dalam zat aditif makanan?
A. Zat Aditif Makanan dan Manfaatnya
1. Apakah Zat Aditif Makanan?
Menurut pengertian Badan Pengawasan Obat dan Makanan (Badan POM), zat
aditif makanan atau bahan tambahan pangan adalah bahan yang ditambahkan ke dalam
pangan untuk mempengaruhi sifat atau bentuk pangan, baik yang mempunyai maupun
tidak mempunyai nilai gizi. Zat aditif makanan diberikan untuk meningkatkan kualitas,
menambah rasa, dan memantapkan kesegaran produk makanan.
Penggunaan zat adatif pada makanan telah dilakukan sejak zaman dahulu kala.
Contohnya adalah penggunaan garam sebagai zat aditif pada proses pengawetan ikan
yang telah dilakukan sejak 3500 tahun sebelum masehi di daerah Mediterania.
Zat aditif adalah bahan yang tidak dikonsumsi langsung sebagai makanan dan
tidak merupakan bahan baku makanan. Penambahan zat aditif pada makanan ditujukan
untuk mengubah sifat-sifat makanan seperti bentuk, tekstur, warna, rasa, kekentalan dan
43
aroma, serta untuk mengawetkan dan mempermudah proses pengolahan. Secara khusus
kegunaan zat aditif dalam makanan adalah sebagai berikut:
a. Membuat Makanan Menjadi Tahan Lama
Pernahkah kamu melihat roti berjamur atau ikan yang busuk ? Karena aktivitas
mikroba, seperti bakteri dan jamur, makanan yang kita simpan bisa menjadi busuk.
Makanan yang busuk tentu saja tidak dapat dikonsumsi lagi. Zat aditif yang diberikan
pada bahan makanan akan membuatnya tahan lama sehingga memungkinkan makanan
tersebut disimpan untuk waktu lama, tetapi masih dapat dikonsumsi sacara aman.
Sumber: https://krisanputihku.blogspot.co.id
Gambar 4.3 Roti dapat membusuk karena aktivitas mikroba
b. Membuat Makanan Menjadi Lebih Enak
Bagaimanakah rasa mie bakso jika tidak diberi bumbu? Tentu rasanya hambar.
Demikian juga makanan lainnya jika tidak dibumbui akan terasa kurang enak.
Penambahan zat aditif seperti bumbu penyedap akan membuat makanan menjadi lebih
enak di mulut.
44
(a) (b)
Sumber: https://id.pinterest.com/amandanikole19/boba-licious/
Gambar 4.4: (a) Warna pada puding berasal dari warna agar-agar
(b) Pewarna membuat minuman terlihat lebih menarik
c. Mempertahankan Nilai Gizi
Produk-produk makanan seperti susu, terigu, minyak goreng, dan magarin sering
ditambahkan vitamin dan mineral ke dalamnya. Sebenarnya produk-produk tersebut telah
mengandung gizi didalamnya. Akan tetapi, zat gizi yang terdapat dalam makanan dapat
rusak ataupun berkurang pada saat pengolahan. Oleh karena itu, diperlukan zat tambahan
yang dapat mempertahankan kandungan gizi produk makanan selama proses pengolahan.
Sebagai contoh, penambahan bahan antioksidan seperti BHA (Butil Hidroksil Anisol)
pada minyak goreng dan margarin akan mempertahankan kandungan vitamin A di
dalamnya.
d. Memperbaiki Penampilan Makanan
Penampilan fisik makanan yang menarik akan menggugah selera kita. Pernahkah
kamu makan pulang? Warna yang terdapat pada puding berasal dari warna agar-agar.
Penggunaan pewarna pada makanan akan membuat makanan terlihat lebih menarik dan
menimbulkan selera kita untuk makan.
e. Menghemat Biaya Produksi
Penggunaan zat aditif banyak digunakan oleh produsen makanan atau minuman
dengan tujuan untuk menghemat biaya. Misalnya penggunaan pemanis buatan dalam
produk-produknya. Selain harganya lebih murah dari gula, pemanis buatan juga lebih
praktis. Selain pemanis, produsen juga biasanya menggunakan bahan pengawet pada
45
produk makanan atau minuman untuk memperpanjang masa simpan. Dengan demikian,
kerugian pun dapat diminimalkan.
Aktivitas Individu
1. Penggunaan zat aditif pada makanan telah diatur melalui peraturan Menteri
Kesehatan RI No. 722/Menkes/Per/IX/88. Hal ini berarti dalam penggunaannya tidak
bisa sembarangan.
2. Carilah peraturan Menteri Kesehatan RI No. 722/Menkes/Per/IX/88 kemudian
diskusikan di kelas!
B. Jenis-Jenis Zat Aditif Makanan
Zat apakah yang termasuk ke dalam zat aditif makanan? Pewarna, pemanis,
pengawet, dan penyedap merupakan jenis-jenis bahan aditif makanan. Selain itu, kita juga
mengenal jenis zat aditif lain, seperti pengemulsi, pengikat logam, antikerak, pemucat,
penjernih larutan, pengembang, dan pengasam.
Pada bab ini, hanya akan mempelajari bahan aditif makanan jenis pewarna,
pemanis, pengawet, dan penyedap makanan. Berdasarkan bahan penyusunnya, zat aditif
makanan dibagi menjadi bahan kimia alami dan bahan kimia buatan.
1. Bahan Pewarna
Penambahan bahan pewarna makanan bertujuan memberi kesan menarik,
menyeragamkan dan menstabilkan warna, serta menutupi perubahan warna akibat proses
pengolahan dan penyimpanan. Secara garis besar, pewarna dibedakan menjadi pewarna
alami dan pewarna buatan (sintetis).
a. Pewarna Alami
Pewarna alami merupakan pewarna yang diperoleh dari bahan-bahan alam.
Contoh bahan pewarna alami adalah wortel yang menghasilkan warna jingga, daun suji
atau pandan yang menghasilkan warna hijau, kunyit menghasilkan warna kuning, karamel
menghasilkan warna kuning kecokelatan dan buah bit menghasilkan warna merah
keunguan.
46
Pewarna alami merupakan pewarna yang aman untuk dkonsumsi. Akan tetapi,
pewarna jenis ini memiliki kelemahan, seperti warnanya tidak homogen dan
ketersediannya terbatas.
(a) (b)
Sumber: https://indonesian.alibaba.com/
Gambar 4.5: (a) Pandan merupakan salah satu pewarna alami
(b) Nasi kuning-makanan yang menggunakan pewarna alami
b. Pewarna Buatan (Sintetis)
Pewarna buatan merupakan pewarna yang diperoleh dari hasil sintetis bahan-
bahan kimia di laboratorium. Contoh bahan kimia yang termasuk bahan pewarna buatan
adalah tartrazin, kamoisin, biru berlian, fast green FCF, eritrosin, indigoting surest yellow
FCF, dan ponceau 4R. Pewarna tersebut telah diizinkan penggunaannya untuk makanan.
Meskipun demikian penggunaannya tidak boleh berlebihan karena bisa saja
membahayakan kesehatan.
Pewarna sintetis memiliki kelebihan, yaitu warnanya homogen dan
penggunaannya sangat efesien karena hanya memerlukan jumlah yang sangat sedikit.
Selain itu, pewarna tersebut tersedia dalam berbagai warna. Beberapa zat pewarna
dilarang digunakan dalam makanan karena berbahaya, bahkan ada yang bersifat
karsinogen (dapat menyebabkan kanker).
Zat-zat pewarna tersebut, antara lain auramine, basic yellow 2, butter yellow,
burn umber, rhodamin B, fast red E, metanil yellow, chocolate brown FB dan guniea
green B.
47
Aktivitas Individu:
Sebutkan kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh pewarna buatan! Diskusikan
bersama temanmu!
2. Bahan Pemanis
Seperti halnya bahan pewarna, kita pun mengelompokkan bahan pemanis ke
dalam dua golongan, yaitu pemanis alami dan buatan. Bahan pemanis apakah yang biasa
kamu gunakan?
Sumber: https://id.pinterest.com/
Gambar 4.6: Agar lebih lezat, kue tart menggunakan pemanis
a. Pemanis Alami
Pemanis alami merupakan bahan pemanis yang diperoleh dari bahan-bahan
alami. Contoh pemanis alami, di antaranya gula pasir yang diperoleh dari tebu, gula
merah yang diperoleh dari pohon aren dan madu yang diperoleh dari lebah atau tawon.
b. Pemanis Buatan
Pemanis buatan adalah senyawa kimia yang menyebabkan rasa manis. Senyawa
ini termasuk bahan tambahan pangan yang ditambahkan ke dalam produk pangan dalam
jumlah yang sesuai dengan ketentuan. Contoh pemanis buatan adalah dulsin yang
memilki tingkat kemanisan 250 kali gula, sakarin 500 kali gula, siklamat 50 kali gula,
sukralosa 600 kali gula dan aspartam 200 kali gula.
48
Kalori yang dihasilkan pemanis buatan jauh lebih rendah daripada yang
dihasilkan gula. Saat ini, banyak orang yang berusaha mengurangi kalori untuk menjaga
berat badan. Dengan alasan ini, mereka mengganti gula dengan pemanis buatan. Dalam
industri makanan, pemanis buatan banyak dipilih karena lebih ekonomis.
Pemanis buatan memang lebih rendah kalori dan hemat, tetapi penggunaannya
secara terus menerus dapat menimbulkan penyakit. Di Amerika dan Jepang, penggunaan
siklamat sudah dilarang. Demikian juga dengan di sebagian besar negara-negara di Eropa.
Sakarin meski tidak dilarang di Amerika dan Jepang, tetapi penggunaannya mulai
diragukan. Pada hewan percobaan, sakarin dianggap dapat menimbulkan kanker kandung
kemih.
Di Indonesia penggunaan siklamat belum dilarang. Ada 13 Jenis pemanis buatan
yang diizinkan penggunaannya dalam produk-produk pangan, yaitu aspartam, acesulfam-
K, alitam, neotam, siklamat, sakarin, sukralosa, isomalt, xilitol, maltitol, manitol, sorbitol
dan laktitol.
Kamu perlu berhati-hati dalam memilih produk makanan dengan rasa manis
karena bisa saja menggunakan pemanis buatan. Sebaiknya baca terlebih dahulu
komposisinya yang terdapat dalam kemasan. Ada beberapa ciri produk yang
menggunakan pemanis buatan, yaitu mempunyai rasa pahit ikutan (after taste), khususnya
sakarin. Selain itu, minuman yang menggunakan pemanis buatan akan lebih encer
dibandingkan dengan minuman yang menggunakan gula.
(a) (b)
Sumber https://dir.indiamart.com/ dan http://manfaat.co.id/manfaat-madu
Gambar 4.7 (a) Gula dan (b) Madu merupakan contoh dari pemanis alami
49
Sumber: http://yang-heboh.blogspot.co.id/
Gambar 4.8 Sakarin
Aktivitas Individu:
Apa saja dampak negatif dari penggunaan pemanis buatan! Diskusikan bersama
temanmu!
Bahan Pengawet
Apakah bahan pengawet makanan itu? Bahan pengawet makanan adalah bahan
yang ditambahkan pada makanan untuk mencegah atau menghambat terjadinya kerusakan
atau pembusukan makanan akibat jamur, bakteri, atau mikroorganisme lain. Penggunaan
pengawet makanan terutama dilakukan oleh perusahaan yang memproduksi makanan
terutama dilakukan oleh perusahaan yang memproduksi makanan yang mudah rusak.
Dengan pemberian bahan pengawet, makanan tetap terpelihara kesegarannya.
Bagaiman bahan pengawet bekerja? Bahan pengawet di dalam makanan bekerja
dengan cara mencegah terjadinya oksidasi dan menghambat pertumbuhan bakteri atau
jamur tertentu. Bahan pengawet dapat dibedakan menjadi dua, yaitu pengawet alami dan
pengawet buatan.
a. Pengawet Alami
Apakah pengawet alami itu? Pengawet alami merupakan suatu cara pengawetan
makanan dengan menggunakan bahan atau cara-cara alami. Mengawetkan makanan
dengan cara alami telah lama dilakukan manusia. Cara tertua penggunaan bahan
50
pengawetan makanan adalah pengasapan yang dapat mengawetkan daging atau ikan.
Selain melalui pengasapan, berikut adalah teknik pengawetan makanan yang dilakukan
dengan menggunakan bahan atau cara alami.
Tabel 4.1 Beberapa teknik pengawetan makanan
Teknik Pengawetan Prinsip Kerja Contoh
Pengasaman dalam Mikroba tidak dapat hidup Acar mentimun-bawang
cuka pada lingkungan yang asam merah dan asinan buah
atau sayur
Menggunakan gula Pada konsentrasi gula dan Manisan buah kering
dan penggaraman garam yang tinggi, air akan dan ikan asin
keluar dari sayuran/ikan/buah
yang akan di awetkan.
Mikroba tidak dapat hidup
tanpa air
Pengasapan Bahan kimia yang terdapat Daging dan ikan asap
dalam asam bersama dengan
proses pengeringan akan
membunuh mikroba
Pendinginan Suhu yang rendah Sayuran, buah, ikan,
menghambat aktivitas dan daging dalam
Mikroba lemari es
b. Pengawet Buatan
Pengawet buatan merupakan teknik pengawetan makanan yang dilakukan dengan
menggunakan bahan-bahan kimia. Penggunaan pengawet buatan dalam makanan harus
tepat baik jenis maupun takarannya. Suatu pengawet mungkin efektif untuk mengawetkan
makanan tertentu namun tidak untuk makanan lainnya. Hal ini karena sifat dari makanan
yang berbeda-beda dan jenis mikroba perusaknyapun berbeda.
Beberapa bahan pengawet yang umum digunakan dan jenis makanannya di
antaranya adalah sebagai berikut:
1. Asam Asetat
Asam asetat dikenal di kalangan masyarakat sebagai asam cuka. Bahan ini
menghasilkan rasa masam dan jika jumlahnya terlalu banyak akan mengganggu selera
karena bahan ini sama dengan sebagian isi dari air keringat.
Asam asetat sering dipakai sebagai pelengkap ketika makan acar, mi ayam,
bakso, atau soto. Asam asetat mempunyai sifat antimikroba. Makanan yang memakai
pengawet asam cuka antara lain acar, saos tomat, dan saus cabai.
51
2. Benzoat
Benzoat banyak ditemukan dalam bentuk asam benzoat maupun natrium benzoat
(garamnya). Berbagai jenis soft drink (minuman ringan), sari buah, nata de coco, kecap,
saus, selai, dan agar-agar diawetkan dengan menggunakan bahan jenis ini.
3. Sulfit
Bahan ini biasa dijumpai dalam bentuk garam kalium atau natrium bisulfit.
Potongan kentang, sari nanas, dan udang beku biasa diawetkan dengan menggunakan
bahan ini.
4. Propil galat
Digunakan dalam produk makanan yang mengandung minyak atau lemak dan
permen karet serta untuk memperlambat ketengikan pada sosis. Propil galat juga dapat
digunakan sebagai antioksidan.
5. Propianat
Jenis bahan pengawet propianat yang sering digunakan adalah asam propianat
dan garam kalium atau natrium propianat. Propianat selain menghambat kapang juga
dapat menghambat pertumbuhan bacillus mesentericus yang menyebabkan kerusakan
bahan makanan. Bahan pengawetan produk roti dan keju biasanya menggunakan bahan
ini.
6. Garam Nitrit
Garam nitrit biasanya dalam bentuk kalium atau natrium nitrit. Bahan ini
terutama sekali digunakan sebagai bahan pengawet keju, ikan, daging, dan juga daging
olahan seperti sosis, atau kornet, serta makanan kering seperti kue kering.
Perkembangan mikroba dapat dihambat dengan adanya nitrit ini. Misalnya,
pertumbuhan clostridia di dalam daging yang dapat membusukkan daging.
7. Sorbat
Sorbat yang terdapat di pasar ada dalam bentuk asam atau garam sorbat. Sorbat
sering digunakan dalam pengawetan margarin, sari buah, keju, anggur, dan acar. Asam
52
sorbat sangat efektif dalam menekan pertumbuhan kapang dan tidak memengaruhi cita
rasa makanan pada tingkat yang diperbolehkan.
Bahan kimia di atas adalah yang diizinkan penggunaannya sebagai pengawet
makanan. Akan tetapi, pengawet yang dilarang sering dipergunakan sebagai pengawet
makanan, seperti boraks dan formalin. Penggunaan formalin dan boraks sebagai
pengawet makanan sangat membahayakan kesehatan.
Boraks banyak digunakan pada makanan seperti baso, mie basah, lontong, dan
pangsit. Selain untuk mengawetkan, boraks juga dapat membuat makanan lebih kompak
(kenyal) teksturnya. Penggunaan boraks dalam makanan dapat membahayakan kesehatan.
Boraks dapat menyebabkan gangguan pada otak, hati dan kulit. Boraks bersifat sebagai
pembunuh kuman sehingga digunakan sebagai bahan antijamur pada kayu dan antiseptik
pada kosmetik.
Formalin tidak kalah berbahaya. Formalin sebenarnya merupakan bahan untuk
mengawetkan mayat. Saat ini, formalin banyak disalahgunakan untuk pengawet makanan
seperti tahu dan mie basah. Formalin yang masuk ke dalam tubuh dapat menyebabkan
gangguan alat pencernaan, jantung, dan kanker paru-paru.
Sumber: http://jutaantoko.com/
Gambar 4.9: Roti diawetkan dengan propionat
Roti Tawar
53
(a) (b)
Sumber : http://kaltim.tribunnews.com/
Gambar 4.10: (a) Boraks
(b) Formalin sering disalahgunakan sebagai pengawet makanan
c. Pengaruh Bahan Pengawet
Seringnya mengonsumsi makanan yang mengandung pengawet buatan dalam
jangka lama memungkinkan terjadinya akumulasi zat-zat tersebut dalam tubuh. Hal ini
dapat memicu timbulnya berbagai penyakit. Penggunaan BHA dan BHT dalam jangka
panjang dapat menyebabkan kelainan pada kromosom bagi orang-orang yang alergi
terhadap aspirin. Selain itu, penggunaan natrium nitrit sebagai pengawet dan untuk
mempertahankan warna daging atau ikan ternyata menimbulkan efek yang
membahayakan kesehatan. Sampai saat ini garam benzoat masih dianggap sebagai
pengawet yang aman karena jika dikonsumsi, benzoat tidak mempunyai efek teratogenik
(menyebabkan cacat bawaan) dan efek karsinogenik (penyebab kanker).
Aktivitas Individu:
Apa saja kekurangan dan kelebihan penggunaan pengawet alami dan pengawet
buatan! Diskusikan bersama temanmu!
4. Bahan Penyedap
Apa yang diketahui mengenai bahan penyedap? Apakah sering menggunakannya
ketika memasak? Mengapa bahan penyedap dikategorikan sebagai zat aditif ?
Bahan penyedap merupakan salah satu bahan tambahan pangan yang dapat
memberikan, menambah, atau mempertegas rasa. Bahan penyedap dapat berasal dari
ekstrak bahan alami atau buatan.
54
Penyedap merupakan aditif makanan yang paling banyak digunakan. Beberapa
contoh penyedap yang sangat lazim antara lain garam, gula, cuka, rempah-rempah, MSG
serta berbagai jenis esens sintesis. Penyedap makanan berfungsi untuk menguatkan rasa.
Penggunaan penyedap bertujuan untuk :
➢ Meningkatkan citarasa makanan
➢ Mengembalikan citarasa makanan yang mungkin hilang waktu pengolahan
➢ Memberikan citarasa tertentu pada makanan yang tidak mempunyainya.
a. Penyedap Alami
Penyedap alami merupakan bahan penyedap yang berasal dari bahan-bahan
alami. Hampir semua bahan penyedap alami berasal dari tumbuhan yang ditanam di
halaman rumah kita.
Negara kita terkenal kaya dengan rempah-rempah, bahan penyedap alami
diantaranya adalah garam, bawang putih, bawang merah, seledri, lengkuas, biji pala,
cengkih, daun salam, daun seledri, serai, kayu manis, lada, dan laos yang merupakan
rempah-rempah. Apakah ada bahan alami lainnya yang berfungsi sebagai penyedap
makanan?.
Sumber: http://java-borneo.blogspot.co.id/
Gambar 4.11: Daun seledri
55
Sumber: http://www.solusisehatku.com/
Gambar 4.12: Rempah-rempah kayu manis sebagai penyedap masakan alami
b. Penyedap Buatan (Sintetis)
Bahan penyedap buatan yang paling sering digunakan adalah monosodium
glutamat (MSG) atau vetsin. MSG dibuat dari fermentasi tetes tebu dengan bantuan
bakteri Micrococus glutamicus. Contoh bahan penyedap lainnya, yaitu HVP (Hydrolisis
Vegetable Protein), garam guaniat, dan garam inosinat. MSG sendiri tidak mempunyai
cita rasa yang kuat tetapi menguatkan cita rasa makanan. Oleh karena itu MSG
disebut sebagai penguat rasa. Garam (NaCl) tidak hanya memberi rasa asin tetapi juga
meningkatkan rasa manis sekaligus mengurangi rasa pahit dan asam.
Meski masih dalam batas aman, mengonsumsi MSG dalam jumlah berlebihan
dapat mengakibatkan rasa mual dan pusing. Gejala ini disebut Chinese Restaurant
Syndrome (CRS). Chinese Restaurant Syndrome merupakan suatu penyakit yang
disebabkan karena mengkonsumsi MSG dalam jumlah yang tidak wajar. Gejala-gejala
penyakit ini adalah rasa kesemutan pada punggung, leher dan rahang bahah, rasa haus dan
sakit kepala.
56
Sumber: http://tradisioanal-obat.blogspot.co.id/
Gambar 4.13: Vetsin yang diperoleh dari fermentasi tetes tebu
Melakukan Eksperimen
Tujuan:
Mengidentifikasi bahan kimia yang digunakan sebagai pewarna, pemanis,
pengawet dan penyedap makanan.
Bahan:
Berbagai kemasan makanan dan minuman dalam berbagai bentuk kemasan
Langkah Kegiatan:
1. Kumpulkan berbagai kemasan makanan dan minuman tersebut!
2. Berdasarkan informasi yang terdapat pada label kemasan, catatlah bahan pewarna,
pemanis, pengawet dan penyedap yang dipergunakan pada makanan dan minuman
itu!
3. Kelompokan jenis zat aditif tersebut ke dalam zat aditif alami atau buatan!
4. Catat seluruh data yang kamu peroleh pada buku tugasmu!
5. Gabungkan data yang kamu peroleh dengan data yang diperoleh temanmu!
6. Lakukan diskusi kelas untuk membahas hasil pengamatan itu!
INFO SAINS
Bahaya Makanan Terhadap Tubuh Kita
Penggunaan bahan aditif makanan buatan secara berlebihan dan terus-menerus
akan berakibat buruk terhadap kesehatan. Dampak negatif zat aditif makanan terhadap
57
kesehatan dapat dirasakan secara langsung maupun tidak langsung baik dalam jangka
pendek maupun jangka panjang. Apa saja bahayanya? Secara umum, penggunaan zat
aditif secara berlebihan sangat dapat membahayakan kesehatan. Zat aditif ada yang
bersifat mutagenik atau karsinogenik yang dapat menimbulkan kelainan genetik, seperti
kanker, penuaan sel, dan kerusakan organ yang lain. Adapun yang menimbulkan masalah
kesehatan pada jangka pendek seperti alergi kulit, mual dan muntah.
58
RANGKUMAN
1. Zat aditif makanan adalah bahan yang ditambahkan ke dalam pangan untuk
mempengaruhi sifat atau bentuk pangan, baik yang mempunyai amupun tidak
mempunyai nilai gizi.
2. Keuntungan pembuatan zat aditif makanan adalah membuat makanan menjadi tahan
lama, membuat makanan menjadi lebih enak, mempertahankan nilai gizi,
memperbaiki penampilan makanan, dan menghemat biaya produksi.
3. Pewarna, pemanis, pengawet, penyedap, pengemulsi, pengikat logam, antikerak,
pemucat, penjernih larutan, pengembang dan pengasaman merupakan jenis-jenis zat
aditif makanan.
4. Pewarna makanan merupakan bahan tambahan pangan yang dapat memperbaiki
penampilan makanan. Daun pandan, daun suji dan kunyit merupakan contoh pewarna
alami, sedangkan tartrazin, kamoisin, biru berlian adalah contoh pewarna buatan.
5. Bahan pemanis adalah zat yang dapat menimbulkan rasa manis. Gula dan madu
merupakan contoh dari pemanis alami. Contoh pemanis buatan adalah sakarin,
siklamat, dan sukralosa.
6. Bahan pengawet adalah bahan yang ditambahkan pada makanan untuk mencegah atau
menghambat terjadinya kerusakan atau pembusukan makanan. Pengasaman,
pengasapan dan pendinginan merupakan teknik pengawetan alami. Benzoat,
propionat, senyawa garam nitrat dan nitrit, sulfit dan BHA/BHT merupakan contoh
bahan kimia yang digunakan sebagai pengawet buatan.
7. Bahan penyedap merupakan bahan tambahan pangan yang dapat memberikan,
menambah atau mempertegas rasa. Rempah-rempah, kaldu ayam atau sapi merupakan
contoh dari penyedap alami, sedangkan MSG dan garam guanilat merupakan contoh
dari penyedap buatan.
8. Penggunaan bahan aditif makanan buatan secara terus-menerus dapat berakibat buruk
terhadap kesehatan.
59
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang paling tepat !
1. Penggunaan cuka pada acar dapat membuat acar tahan lama karena mikroba tidak
dapat hidup pada .....
a. Lingkungan yang kering
b. Lingkungan yang lembab
c. Kondisi yang asam
d. Tempat yang tertutup
e. Tempat yang terbuka
2. Berikut ini adalah bahan kimia penyedap makanan buatan yang biasa ditambahkan
pada makanan, kecuali ....
a. Monosodium glutamat
b. Hydrolisis vegetable protein
c. Asam askorbat
d. Garam guanilat
e. Penyedap rasa dan aroma ayam
3. Yang bukan manfaat penggunaan zat aditif pada makanan adalah ...
a. Mengawetkan makanan
b. Mempertahankan nilai gizi pada suatu makanan
c. Menutupi kerusakan yang terdapat pada suatu makanan
d. Membuat penampilan makanan lebih menggugah selera
e. Penyedap makanan
4. Yang termasuk bahan penyedap buatan adalah ...
a. Garam, bubuk lada, dan monosodium glutamat
b. Monosodium glutamat, bubuk bawang merah dan gula
c. Hydrolisis vegetable protein, penyedap rasa dan aroma ayam, serta bubuk
cabai
d. Penyedap rasa dan aroma ayam, hydrolisis vegetable protein, serta
monosodium glutamat
e. Hydrolisis vegetable protein, bubuk lada dan garam
60
Data pada suatu label kemasan mi instan berikut digunakan untuk menjawab
soal nomor 5-8. Komposisinya adalah sebagai berikut.
Komposisi mi : tepung terigu, minyak sayur, tepung tapioka, garam, pengatur
keasaman, pengental dan tartrazin Cl 19140.
Komposisi bumbu: garam, monosodium glutamat, hydrolisis vegetable protein,
gula, penyedap rasa dan aroma ayam, bubuk bawang merah, bubuk lada, dan
bubuk cabai.
5. Pada mi instan tersebut terdapat beberapa jenis bahan aditif makanan, kecuali...
a. Pengatur keasaman dan pengental
b. Pewarna dan penyedap
c. Pemanis sintetis dan zat pengikat logam
d. Pengawet dan cita rasa tiruan
e. Hydrolisis vegetable protein
6. Pewarna yang digunakan adalah ...
a. Hydrolisis vegetable protein
b. Tartrazin 19140
c. Monosodium glutamat
d. Terdapat pada pengental sekaligus
e. Bubuk cabai
7. Yang bertindak sebagai pengawet adalah ...
a. Pengental
b. Pengatur keasaman
c. Tartrazin Cl 19140
d. Hydrolisis vegetable protein
e. Tepung terigu
8. Yang merupakan penyedap alami adalah ...
a. Monosodium glutamat
b. Hydrolisis vegetable protein
c. Aroma ayam
d. Bubuk lada
e. Cita rasa tiruan
9. Penggunaan bahan kimia buatan pada makanan dalam jangka waktu yang lama dan
terus-menerus dapat menyebabkan timbulnya resiko, yaitu sakit yang berhubungan
dengan metabolisme. Penyakit tersebut, antara lain....
a. Kerusakan jantung
b. Paru-paru akut
61
c. Kerusakan ginjal
d. Timbul gatal-gatal pada kulit
e. Asma
10. Untuk menambahkan rasa manis pada buah-buahan dapat ditambahkan gula yang
juga berfungsi sebagai pengawet. Alasan yang mendasari bahwa gula dapat berperan
sebagai pengawet adalah ....
a. Kadar air dalam buah menjadi bertambah
b. Kadar air dalam buah menjadi berkurang
c. Kadar air yang tinggi mampu mengurangi jumlah mikroba yang hidup
d. Rasa manis tidak disukai oleh mikroba
e. Rasa manis disukai oleh mikroba
11. Senyawa yang tergolong GRAS (Generally Recognized as Safe) di Amerika Serikat
adalah ....
a. Garam sulfonat
b. Garam karbonat
c. Garam benzoat
d. Garam fosfat
e. Garam sulfat
12. Senyawa penyedap makanan yang dibuat dengan cara fermentasi tetes tebu dengan
bantuan bakteri micrococus glutamicus adalah ....
a. Monosodium glutamat
b. Hydrolisis vegetables protein
c. Garam guaniltat
d. Garam fosfat
e. Natrium fosfat
13. Berikut ini yang termasuk kelompok pemanis buatan adalah ....
a. Dulsin, sakarin, tartrazin
b. Aspartam, dulsin, tartrazin
c. Aspartam, siklamat, ponceau 4R
d. Dulsin, biru berlian, siklamat
e. Sakarin, aspastam, tartrazin
62
14. Tujuan produk daging kaleng ditambahkan senyawa nitrat dan nitrit adalah sebagai
berikut, kecauali ...
a. Membentuk senyawa perantara yang tidak dapat dioksidasi
b. Memberikan warna merah yang menarik
c. Menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk
d. Mengurangi kadar air pada daging yang diawetkan
e. Menghambat mikroba hidup
15. Senyawa yang digunakan untuk mengurangi terjadinya reaksi browning adalah...
a. Senyawa nitrat
b. Senyawa sulfit
c. Senyawa benzoat
d. Senyawa etilena
e. Senyawa sulfonat
B. Jawablah dengan singkat dan tepat !
1. Apakah yang dimaksud dengan zat aditif makanan?
2. Apakah keuntungan dari zat aditif makanan? jelaskan!
3. Apakah pewarna makanan itu? Berikan dua contoh pewarna alami dan buatan!
4. Tuliskan kelebihan dan kekurangan yang dimiliki oleh pewarna alami dan buatan!
5. Tuliskan dampak penggunaan pemanis buatan!
6. Tuliskan bahan penyedap alami yang digunakan pada makanan asli daerahmu!
7. Apakah yang dimaksud dengan bahan pengawet makanan ! Tuliskan contoh bahan
pengawet alami dan pengawet buatan!
8. Jelaskan mekanisme bahan pengawet bekerja!
9. Tuliskan teknik pengawetan makanan alami yang dilakukan oleh orang-orang di
daerahmu!
10. Suatu produk makanan bayi mengklaim bahwa produknya tidak menggunakan bahan
pengawet. Adapun komposisinya adalah tepung terigu, minyak nabati, gula, natrium
bisulfit, mineral, dan vitamin. Apakah pernyataan yang terdapat pada label
kemasannya adalah benar? Jelaskan!
63
BAB 5
PENANGANAN LIMBAH
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri
maupun domestik (rumah tangga). Di mana masyarakat bermukim, di sanalah berbagai
jenis limbah dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus/WC (black water), dan ada air
buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya.
(a) (b)
Sumber: http://www.yukpiknik.com/top-10/pantai-terindah-di-jogja/
http://bisniswisata.co.id/sampah-kembali-menguncang-turis-pantai-kuta-
Gambar 5.1 (a) Pantai bersih dan (b) Pantai penuh sampah
Penanganan limbah yang baik akan menjamin kenyamanan bagi semua orang.
Dipandang dari sudut sanitasi, penanganan limbah yang baik akan menjamin tempat
tinggal/tempat kerja yang bersih, mencegah timbulnya pencemaran lingkungan dan
mencegah berkembangbiaknya hama penyakit dan vektor penyakit.
Usaha untuk mengurangi dan menanggulangi pencemaran lingkungan meliputi 2
cara pokok, yaitu:
1. Pengendalian non teknis, yaitu suatu usaha untuk mengurangi pencemaran
lingkungan dengan cara menciptakan peraturan perundang-undangan yang dapat
merencanakan, mengatur, mengawasi segala bentuk kegiatan industri dan bersifat
mengikat sehingga dapat memberi sanksi hukum pagi pelanggarnya.
2. Pengendalian teknis, yaitu suatu usaha untuk mengurangi pencemaran lingkungan
dengan cara-cara yang berkaitan dengan proses produksi seperti perlu tidaknya
mengganti proses, mengganti sumber energi/bahan bakar, instalasi pengolah limbah
atau menambah alat yang lebih modern /canggih. Dalam hal ini yang perlu
diperhatikan adalah :
➢ Mengutamakan keselamatan manusia
64
➢ Teknologinya harus sudah dikuasai dengan baik
➢ Secara teknis dan ekonomis dapat dipertanggungjawabkan.
Coba perhatikan dan amati gambar 5.1. di atas, mana tempat wisata yang indah
pemandangan pantainya? Kedua gambar tersebut sama-sama tempat wisata pantai.
Gambar (a) menunjukkan lingkungan pantai yang bersih dan indah, sementara
lingkungan pantai pada gambar (b) tidak di jaga kebersihannya sehingga pemandangan
yang dulunya indah, menjadi tempat yang kurang enak dipandang serta terkesan kumuh
dan kotor. Lingkungan tersebut tercemar oleh sampah sehingga mengakibatkan kerusakan
ekosistem di daerah tersebut. Bagaimana cara penangannya?
A. Polusi dan Limbah dalam Ekosistem Serta Dampaknya
Kehidupan manusia sangat bergantung pada lingkungan, terutama dalam
memenuhi kebutuhan hidup untuk makan, pakian, tempat tinggal, serta kebutuhan
lainnya. Dengan terus bertambahnya jumlah penduduk, maka kebutuhan manusia menjadi
semakin meningkat. Namun, daya dukung serta kemampuan lingkungan dalam
menunjang kehidupan manusia sangat terbatas. Oleh karena itu, pemanfaatan lingkungan
untuk pemenuhan kebutuhan manusia menimbulkan berbagai dampak negatif. Salah satu
dampak negatif tersebut adalah dihasilkannya limbah yang bisa merusak keseimbangan
ekosistem.
Keseimbangan ekosistem adalah suatu kondisi di mana interaksi antara
komponen-komponen di dalamnya berlangsung secara harmonis dan seimbang.
Keseimbangan ekosistem tersebut berdampak signifikan pada keselerasan serta
kesejahteraan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya. Sayangnya, mencermati keadaan
yang terjadi dewasa ini, bisa kita simpulkan bahwa telah terjadi perubahan lingkungan
secara besar-besaran yang berdampak pada kehidupan manusia yang tidak lagi selaras.
Penyebab terganggunya keseimbangan lingkungan tersebut ada beragam, diantaranya
pembuangan limbah yang sembarangan.
Limbah merupakan benda yang tidak terpakai, tidak diinginkan, dan harus
dibuang. Limbah dihasilkan dari pembuangan sampah atau zat kimia berbagai kegiatan
manusia, seperti industri (pabrik), rumah tangga, rumah sakit, pertanian, dan peternakan.
Pembuangan limbah ke lingkungan dapat menyebabkan terjadinya polusi. Apakah polusi
itu ?
65
Kegiatan Siswa:
(a) (b)
Sumber: https://cvkaryagavindo.wordpress.com/page/3/
(c)
Sumber: http://paragyamd.blogspot.co.id/
Gambar 5.2: Lingkungan polutif
Coba perhatikan gambar di atas kemudian jawablah pertanyaan berikut
1. Komponen apa sajakah yang terdapat pada gambar tersebut? Coba deskripsikan
2. Apa yang diketahui tentang polusi?
3. Ada berapakah polusi yang terdapat pada gambar tersebut? Jelaskan
Menurut UU Pokok Pengelolaan Lingkungan No. 14 Tahun 1982, polusi
merupakan masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan komponen lain
ke lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses
alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai tingkat tertentu yang menyebabkan
lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan
peruntukkannya. Makhluk hidup, zat energi dan komponen lain yang menjadi penyebab
polusi disebut polutan. Jadi, Polutan merupakan zat atau bahan yang dapat
mengakibatkan polusi.
Ada tiga syarat sehingga suatu zat disebut polutan, yaitu apabila:
1. Jumlahnya melebihi jumlah normal
2. Berada pada waktu yang tidak tepat, dan
3. Berada pada tempat yang tidak tepat
66
1. Macam-Macam Polusi
Berdasarkan tempat terjadinya, polusi atau pencemaran meliputi polusi udara, air,
tanah, dan suara.
a. Polusi Udara
Polusi udara disebabkan oleh berbagai polutan berupa gas dan partikel yang
berasal dari alam atau sisa aktivitas manusia. Tabel berikut menggambarkan berbagai
macam penyebab pencemaran udara.
Tabel 5.1 Polutan Penyebab Pencermaran Udara dan Dampaknya
No. Polutan Dihasilkan Oleh Dampak terhadap Kesehatan dan
Lingkungan
1 Asap Pembakaran dari kendaraan
bermotor, rumah tangga, dan
industri (pabrik)
Membentuk smog (campuran asap
dan kabut) yang dapat memantulkan
panas dari bumi dan menyebabkan
kematian
2 Karbon
dioksida
(CO2)
Gas buangan kendaraan
bermotor dan industri,
pembakaran sampah dan
hutan, respirasi, serta
pembusukan
Gangguan pernapasan, menimbulkan
efek rumah kaca yang menyebabkan
pemanasan global
3 Karbon
monoksida
(CO)
Gas buangan kendaraan
bermotor yang
pembakarannya tidak
sempurna
Menyebabkan sakit kepala, kejang
lambung, bahkan kematian
4 Sulfur
dioksida
(SO2)
Sisa pembakaran bahan bakar
fosil (industri dan kendaraan
bermotor)
Menyebabkan batuk dan sesak
napas, merusak sistem pernapasan
pada tenggorokan, bronkus, dan
paru-paru, gatal-gatal pada kulit,
serta menimbulkan hujan asam yang
menyebabkan kematian berbagai
organisme dan merusak bangunan
5 Nitrogen
oksida
(NO)
Sisa pembakaran bahan bakan
fosil
Gangguan sistem saluran
pernapasan, mata terasa perih, dan
menyebabkan
6 Timbel
(Pb)
Sisa pembakaran kendaraan
bermotor pengelola aki bekas,
pembuangan batu baterai yang
sembarangan, limbah
percetakan
Keterlambatan mental, hiperaktif,
menurunkan kecerdasan,
menimbulkan kanker, sulit tidur,
kerusakan otak dan menyababkan
kematian.
7 Kloro
fluoro
karbon
(CFC)
Aerosol, seperti cat semprot,
racun nyamuk, pengharum
ruangan dan Hairspray
Mengakibatkan kanker kulit,
kerusakan mata, gangguan pada
rantai makanan, rusaknya tanaman
budidaya pertanian, serta
menimbulkan penipisan lapisan ozon
67
Sumber: http://www.ebiologi.com/
Gambar 5.3: Sumber polutan pencemaran udara
b. Polusi Air
Polusi air disebabkan oleh berbagai hal, seperti limbah industri, pertambangan,
pertanian dan rumah tangga. Tabel berikut menggambarkan berbagai macam penyebab
pencemaran air.
Tabel 5.2 Limbah Penyebab Polusi Air dan Dampaknya
No. Limbah Diakibatkan oleh Dampak terhadap
kesehatan dan lingkungan
1 Industri Pengolahan hasil ternak,
panas yang berasal dari air
pendinginan industri, serta
logam berat, seperti air
raksa atau merkuri (Hg),
timbel (Pb), Krom (Cr),
tembaga (Cu), seng (Zn)
dan Nikel (Ni)
Membahayakan kehidupan
organisme perairan, ikan yang
tercemar dapat membahayakan
kesehatan manusia, serta ikan
yang mengandung merkuri jika
dikonsumsi oleh ibu hamil,
keturunannya akan cacat karena
kerusakan saraf dan
mengakibatkan kematian
2 Pertambangan Pertambangan minyak lepas
pantai, dan kebocoran kapal
tanker yang mengangkut
minyak
Menyebabkan kematian
organisme laut
3 Pertanian Penggunaan pupuk buatan,
herbisida dan pestisida yang
berlebihan
Meningkatnya unsur hara di
perairan yang menimbulkan
pesatnya pertumbuhan alga
(blooming algae) atau disebut
dengan eutrofikasi
4 Rumah Tangga Sampah domistik, seperti
sisa sabun dan detergen
Menimbulkan penyakit kulit dan
kadar oksigen di perairan menurun
68
(a) Sumber: https://adamxion99.wordpress.com/
(b)
Sumber: http://polusidanpencemaranair.blogspot.co.id/
Gambar 5.4: (a) Tumpahan minyak di laut menyebabkan organisme laut mati
(b) Limbah rumah tangga yang mencemarkan perairan
c. Polusi Tanah
Polusi tanah dapat disebabkan limbah rumah tangga, pertambangan dan
pertanian. Tabel berikut menggambarkan berbagai penyebab pencemaran tanah.
Tabel 5.3 Limbah penyebab polusi tanah dan dampaknya
No. Limbah Diakibatkan oleh
Dampak terhadap
Kesehatan dan
Lingkungan
1 Rumah Tangga Sampah plastik, botol, karet
sintetis, pecahan kaca, dan
kaleng
Menimbulkan penyakit,
misalnya diare yang dibawa
oleh lalat, bau tidak sedap,
berpengaruh pada
kemampuan tanah menyerap
air
2 Pertambangan Penambangan bahan galian Mematikan tumbuhan,
organisme tanah, dan
mengganggu kesehatan
69
manusia
3 Pertanian Penggunaan pupuk buatan,
herbisida, dan pestisida
yang berlebihan
Tanaman menjadi layu,
berkurang produksinya dan
menyebabkan kematian
Info Sains
➢ Kotoran ikan paus yang kebanyakan dihasilkan dari konsumsi krill (udang kecil)
secara efektif membawa zat penyubur tanaman ke dalam perairan samudra. Ketika
ikan paus mengkonsumsi krill yang kaya akan zat besi, mereka mengeluarkan
sebagaian besar zat besi itu kembali ke dalam air sehingga menyuburkan samudra
dan memulai lagi rantai pangan.
➢ Jika jumlah ikan paus bertambah, maka kotoran hewan itu dapat membantu tanaman
laut tumbuh subur sehingga meningkatkan kemampuan samudra untuk menyerap
karbon dioksida yang dituding sebagai penyebab pemanasab global. Zat besi adalah
unsur penting dalam produksi tanaman laut, dikenal sebagai ganggang yang
menghisap karbon dioksida saat tanaman tersebut tumbuh.
c. Polusi Suara
Polusi suara dilakukan dari suara yang sangat kuat (bising) sehingga dapat
mengganggu ketenangan hidup dan lingkungan. Polusi suara dapat bersumber dari suara
mesin pabrik, kendaraan bermotor dan pesawat terbang. Polusi suara dapat
menimbulkan gangguan pada jantung (perubahan detak jantung/tekanan darah),
gangguan kelenjar hormon, stres, bahkan bisa menyebabkan pecahnya gendang telinga
sehingga menyebabkan ketulian.
Berdasar hasil penelitian, orang-orang yang terekspos dengan suara kebisingan
harian rata-rata sekurang-kurangnya 60 desibel memiliki 30 persen resiko kematian
karena serangan jantung ketimbang mereka yang terekspos kurang dari 45 desibel,
menurut laporan para peneliti yang dipublikasikan di jurnal Epidemiologi. Mereka yang
terekspos dengan tingkat desibel yang lebih tinggi selama 15 tahun atau lebih, resikonya
50 persen lebih tinggi.
70
Sumber: http://ws.javabalitrips.com/garuda-air-launches-two-new-planes/a330-300_garuda_take_off/
Gambar 5.5: Pencemaran suara saat pesawat tinggal landas
Mengukur eksposur menjadi rumit dikarenakan fakta bahwa suara pesawat
terbang hanya sebentar-sebentar dan untuk sementara waktu dapat melonjak di atas 100
desibel jika anda dalam posisi dekat dengan pesawat yang akan tinggal landas atau
mendarat.
Tinggal di rumah yang berjarak sekitar 100 meter dari jalan utama juga
meningkatkan resiko serangan jantung tapi para peneliti tidak menemukan dampak
partikulasi polusi udara terhadap jantung. Lalu-lintas jalan serta udara menghasilkan
pola-pola suara berbeda yang mungkin tak mudah untuk diperbandingkan karena suara
lalu-lintas jalan lebih konstan dan mungkin lebih gampang untuk dibiasakan.
Suara kegaduhan memiliki pengaruh pada kesehatan dan penting untuk
memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai pengaruh polusi suara terhadap
kesehatan manusia.
Para peneliti mengusulkan agar pengukuran lebih jauh bisa disertakan untuk
melindungi orang-orang dari kebisingan misalnya pembatas bunyi yang mengontrol
kecepatan dan volume lalu-lintas serta penyekatan rumah yang lebih baik.
71
2. Parameter Polusi
Untuk mengetahui seberapa besar polusi yang terjadi di suatu daerah tertentu,
kita dapat menggunakan parameter polusi sebagai berikut:
Tabel 5.4 Parameter polusi
Parameter Polusi Meliputi
Kimia CO2, pH, alkalinitas, fosfor, dan logam-logam berat
Biokimia BOD (biochemical oxygen demand), yaitu jumlah oksigen
terlarut di dalam air, digunakan untuk mengukur banyaknya
pencemar organik, pengukuran dilakukan terhadap sampel
air yang telah diketahui kandungan oksigennya selama
lima hari, dalam air minum konsentrasi BOD tidak boleh
kurang dari 3 ppm
Fisik Suhu, warna, rasa, bau, kekeruhan, dan radioaktivitas
Biologi Mikroorganisme, misalnya bakteri E coli, virus, bentos, dan
plankton
B. Usaha Penanganan Limbah untuk Mengurangi Pencemaran
Lingkungan
Usaha manusia dalam mempertahankan keseimbangan ekosistem bertujuan untuk
pelestarian lingkungan. Dalam etika lingkungan, pelestarian lingkungan dilakukan agar
tercipta keseimbangan antara perkembangan peradaban manusia dan pemeliharaan
lingkungan. Usaha tersebut dapat dilakukan dengan konservasi dan pengolahan limbah.
a. Konservasi Lingkungan
Konservasi lingkunganadalah usaha untuk melindungi, mengatur dan
memperbarui SDA, Sumber daya alam yang dikonservasi antara lain sumber daya hayati,
energi dan hutan. Konservasi hutan juga menyangkut perlindungan terhadap air, tanah,
dan iklim. Beberapa cara konservasi lingkungan adalah sebagai berikut:
1) Konservasi sumber daya hayati, meliputi perlindungan tempat hidup satwa melalui
pendirian taman nasional, cagar alam, dan suaka margasatwa; penangkaran,
pembuatan peraturan dan perjanjian untuk mencegah perdagangan satwa langka.
2) Konservasi energi, meliputi pemanfaatan sumber energi alternatif (sinar matahari,
air, angin dan petir) serta penghematan penggunaan listrik dan bahan bakar minyak
3) Konservasi hutan, meliputi pembuatan peraturan tentang penebangan hutan dan
penetapan hutan lindung
4) Konservasi air, meliputi pembuatan waduk dan peraturan eksploitasi air dalam tanah
5) Konservasi tanah, meliputi reboisasi, pembuatan sengkedan dan rotasi tanaman
72
b. Penanganan Limbah Organik Pada Limbah Pertanian dan Hewan
Setiap kegiatan pertanian dan peternakan yang dilakukan oleh manusia
menghasilkan limbah. Salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut adalah
penerapan sistem pertanian terpadu. Sistem tersebut merupakan penerapan prinsip
pertama dalam hierarki pengolahan limbah, yaitu mencegah timbulnya limbah pada
sumbernya.
Sistem pertanian terpadu adalah kegiatan pertanian yang dikelola secara
berkesinambungan sehingga tidak dikenal limbah sebagai produk samping. Dalam sistem
tersebut, petani dapat memperoleh hasil tanam (hasil utama) dan memanfaatkan kembali
limbah (hasil samping) suatu kegiatan pertanian menjadi bahan baku atau bahan
pembantu kegiatan pertanian lain yang terkait. Perhatikan
dan amati gambar berikut.
Sumber: http://marrkputra.blogspot.co.id/
Gambar 5.5 Bagan Sistem Pertanian Terpadu
73
Aktivitas Kelompok:Pengaruh Deterjen Terhadap Ikan
Tujuan:
Mengetahui deterjen dalam konsentrasi yang berbeda pada kehidupan ikan
Alat dan Bahan:
1. Empat gelas kimia 250 ml atau gelas bekas air mineral
2. Gelas ukur, deterjen
3. Akuades
4. Ikan emas kecil (8)
Langkah kerja :
1. Larutkan 1 g deterjen ke dalam 999 ml akuades. Encerkan larutan menjadi 0.1 %,
0.07%, 0.04% dan 0,01%
2. Masukkan masing-masing 200 ml, larutan deterjen 0,1%, 0,07%, 0.04% dan 0.01%
ke dalam gelas kimia yang berbeda
3. Masukkan masing-masing 2 (dua) ikan ke dalam gelas kimia yang berisi larutan
deterjen
4. Amati setiap 5 menit, catatlah hasil keadaan ikan dalam tabel berikut
Tabel Hasil Pengamatan
No. Konsentrasi
Deterjen
Keadaan ikan dalam waktu
5 menit 10 menit 15 menit 20 menit
1. 0,1 %
2. 0,07 %
3. 0,04 %
4. 0,01 %
5. Bersama teman satu kelompok, diskusikan dan simpulkan hasil pengamatan
6. Tuliskan pula hubungan antara deterjen dan hewan perairan serta sikap yang harus
dilakukan untuk mengatasi dampak tersebut ?
7. Presentasikan hasil pengamatan kelompokmu di depan kelas
74
c. Penanganan Limbah Anorganik
Sampah anorganik yang memiliki nilai ekonomi dapat didaur ulang. Contohnya :
kertas, plastik, logam dan kaca. Penanganan yang lebih hati-hati diterapkan pada sampah
anorganik yang mengandung bahan beracun dan berbahaya (B3). Contohnya limbah
proses pembersihan oksida logam dengan asam sulfat ataupun asam klorida berupa besi
sulfat dan besi klorida, serta limbah pelapisan logam dengan seng, nikel dan krom.
Limbah B3 harus diolah serta endapannya ditempatkan dalam wadah dan tempat khusu
limbah B3.
Perusahaan mengelola limbah B3 tidak sembarangan. Teknis penyimpanan dan
pengumpulan B3 diatur dalam Kepda No. 1/BAPEDA/09/1995. Perusahaan pengelola
harus mendapatkan izin penyimpanan limbah B3 dari KLH. Kegiatan penyimpanan
sementara limbah B3 harus tercatat, dilakukan maksimal 90 hari dan harus dilaporkan ke
pemerintah. Persyaratan pengelolaan limbah B3 meliputi persyaratan pendirian tempat
penyimpanan sementara dan pemanfaatn limbah B3.
Adapun beberapa syarat pemanfaatan limbah adalah meliputi reuse, recycle dan
recovery, aman bagi lingkungan dan kesehatan manusia, memiliki standar mutu produk
dan permintaan pasar, memiliki izin atau rekomendasi dan adanya usaha pengendalian
polusi.
Melakukan Eksperimen: Daur Ulang Kertas
Tujuan
Untuk meningkatkan kreativitas dalam pembuatan kertas daur ulang
Alat dan bahan :
Screen dengan bingkai, rakel, blender atau alat penumbuk padi, baskom, papan
kayu, meja, air, kain kertas dan kertas koran bekas
Langkah Kerja :
1. Robeklah kertas koran bekas kecil-kecil dan rendam di dalam air selama satu hari
2. Setelah perendaman, kertas diblender menjadi bubur kertas (pulp). Ingat, kertas
rendaman jangan terlalu padat karena dapat memperberat kerja blender
3. Setelah bahan terlihat seperti adonan, pindahkan ke baskom. Apabila perlu, gunakan
saringan untuk membuang kelebihan air
4. Campurkan lem bercampur air yang telah diblender ke dalam pulp kemudian diaduk
hingga rata
5. Untuk memperkuat struktur kertas dan menambah tekturnya, pulp dapat ditambah
bahan alami yang mengandung serat, pewarna atau pewangi
75
6. Tambahkan air pada pulp yang sudah diberi tekstur lalu diaduk. Pemberian air
menentukan tebal tipisnya produk yang akan dibuat. Semakin kental bubur kertas,
maka benda yang dihasilkan makin tebal
7. Masukkan screen ke dalam baskom yang berisi pulp dengan posisi bagian depan di
bawah. Screen harus masuk ke dalam baskom tersebut sambil digoyang dengan
tangan secara perlahan-lahan.
8. Angkat screen dan letakkan di atas kayu yang telah diberi kain karun
9. Sapulah (sambil ditekan) air pulp dengan rakel hingga screen mudah dilepas dari
pulp. Kemudian, pulp dikeringkan.
10. Setelah pulp mengering menjadi lembaran kertas, lepaskan lembaran tersebut dari
kain secara hati-hati. Gunakan jarum atau alat bantu lainnya untuk pelepasan awal.
Selanjutnya kain ditepikan, kertas ditekan dengan kuu atau jarum untuk
membebaskan kertas.
INFO PARIWISATA
Simbol Daur Ulang pada Botol dan Kemasan Plastik
Jika diperhatikan pada permukaan dasar botol plastik, kamu akan menyadari
bahwa hampir di setiap kemasan plastik tersebut terdapat sebuah simbol tiga panah yang
membentuk segitiga. Bagian terpenting simbol itu justru angka kecil yang ada di tengah-
tengah ketiga panah tersebut. Angka-angka tersebut lebih dikenal sebagai sistem kode
identifikasi resin dan diperkenalkan pada tahun 1988 oleh The Society of Plastics
Industry, Inc (SPI). Sistem kode ini dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan para
penyedia jasa daur ulang dan memberikan kekonsistenan dan keseragaman sistem pada
manufaktur plastik yang dapat diterapkan secara internasional.
RANGKUMAN
1. Menurut tempatnya, polusi dapat digolongkan menjadi polusi udara, air dan tanah
2. Tingkat polusi suatu daerah dapat diketahui berdasarkan indikator kimia, biokimia,
biologi dan fisik
3. Pengelolaan limbah pertanian dan hewan yang menerapkan sistem pertanian terpadu
tidak akan mengenal limbah sebagai produk samping
4. Limbah merupakan sumber daya alam yang telah kehilangan fungsinya
5. Sampah atau limbah organik dapat terurai secara alami, sedangkan sampah
anorganik sukar (tidak dapat) terurai secara alami.
76
6. Prinsip produksi bersih dengan cara menerapkan prinsip 5R yaitu reduse
(mengurangi), reuse (menggunakan kembali), recycle (daur ulang), replace
(mengganti) dan repair (memperbaiki)
7. Sampah tumbuhan dapat diolah menjadi kompos
8. Sampah (kotoran) hewan dapat diolah untuk menghasilkan biogas
77
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat
1. Peningkatan jumlah pabrik dan kendaraan bermotor telah menyebabkan peningkatan
pencemaran udara. Untuk mengurangi tingkat pencemaran ini perlu dilakukan ....
a. Membatasi kendaraan bermotor yang beroperasi
b. Menggalakan jalur hijau dengan tanaman pelindung
c. Kecepatan kendaraan di jalur hijau <10 km/jam
d. Larangan pendirian bangunan bertingkat
e. Membuat trotoar yang lebar untuk pejalan kaki
2. Penggunaan insektisida dan penumpukan yang berlebihan dapat menyebabkan polusi
....
a. Air dan udara
b. Air dan tanah
c. Udara dan tanah
d. Udara dan ozon
e. Sumber air dan udara
3. Eutrofikasi pada suatu perairan disebabkan oleh peningkatan kadar ...
a. NO
b. NO2
c. SO
d. NO2
e. CN
4. Pada suatu perairan yang tercemar oleh DDT, maka organisme yang memiliki kadar
DDT tertinggi adalah ....
a. Produsen
b. Herbivor
c. Karnivor
d. Detritus
e. Saprofor
5. Peningkatan kadar CO2 atmosfer dapat menyebabkan ....
a. Terbentuknya hujan asam
b. Terjadinya green house effect
c. Kerusakan lapisan ozon
d. Penurunan suhu udara
78
e. Korosi pada logam
6. Yang digunakan sebagai parameter biologi dalam pencemaran adalah
a. CO2, pH, alkalinitas
b. BOD
c. Rasa, bau, kekeruhan
d. Bakteri coli, virus, bentos, dan plankton
e. Radioaktivitas
7. Menurut menteri kesehatan, kandungan oksigen dalam air minum atau BOD tidak
kurang dari...
a. 1 ppm
b. 2 ppm
c. 3 ppm
d. 4 ppm
e. 5 ppm
8. Apa akibat dari polutan gas SO2, dan NO2 ?
a. Gangguan paru-paru
b. Hujan asam
c. Efek rumah kaca
d. Menipisnya lapisan ozon
e. Gangguan mata
9. Apa yang terjadi jika kadar CO2 meningkat di atmosfer ....
a. Efek rumah kaca
b. Hujan asam
c. Penipisan lapisan ozon
d. Tanah menjadi asam
e. Gangguan paru-paru
10. Apa penyebab penipisan lapisan ozon ?
a. DDT/pestisida
b. CFC
c. CO
d. SO
e. CO2
11. Manakah limbah rumah tangga yang sulit terurai oleh alam ?
a. Plastik, kaca, sisa sayuran
b. Karet, dedaunan, kaca
79
c. Kaca, plastik, besi
d. Kaleng, besi, kulit buah
e. Besi, kaleng, kaca
12. Bagaimana hubungan antara kepadatan penduduk dengan kerusakan lingkungan ?
a. Lingkungan akan semakin terjaga
b. Terjadinya kerusakan yang cenderung meningkat
c. Lingkungan akan stabil
d. Kualitas lingkungan akan menjadi meningkat
e. Lingkungan akan menurun
13. Mengapa populasi tanaman ganggang di perairan akan menyebabkan ikan mati?
a. Meningkatkan kadar oksigen dalam air
b. Meningkatkan kadar CFC dalam air
c. Mengakibatkan air kekurangan cahaya matahari
d. Berkurangnya kadar oksigen air
e. Rusaknya oksigen dalam air
14. Ada kecemasan yang diakibatkan oleh terus meningkatnya penggunaan AC sebagai
pendingin ruangan, Mengapa demikian?
a. Karena penggunaan AC dapat menurunkan suhu lingkungan
b. Karena penggunaan AC dapat membunuh hewan yang bukan hama
c. Karena penggunaan AC dapat mengikat CO2 di atmosfer
d. Karena penggunaan AC dapat menipiskan lapisan ozon
e. Karena penggunaan AC dapat meningkatkan lapisan ozon
15. Apa yang akan terjadi jika suatu wilayah mengalami peningkatan intensitas sinar
ultraviolet?
a. Pengikatan CO2 oleh tanaman
b. Pencemaran udara oleh CFC
c. Meningkatkan pencemaran oleh CO2
d. Terjadinya penebangan hutan
e. Banyaknya kebakaran
80
BAB 6
BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang menggunakan
makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Ilmu-
ilmu pendukung dalam bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi
sel, teknik kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan
mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan.
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisional dan
modern.
A. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba
untuk menghasilkan produk yang dibutuhkan manusia melalui proses fermentasi (proses
peragian). Di dalam pemanfaatan mikroba ini, manusia tidak melakukan manipulasi atau
rekayasa proses. Manusia hanya menciptakan kondisi dan bahan makanan yang cocok
bagi mikroorganisme untuk berkembang secara optimal.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantu
mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap,
dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi
masa lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya
penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
1. Pengolahan Bahan Makanan
a. Pengolahan Produk Susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan
mentega.
1) Yoghurt
Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasiter lebih dahulu, selanjutnya
sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt,
yaitu dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu
dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur
45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari
kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
81
Sumber: http://healthyrise.com/yogurt
Gambar 6.1: Yogurt
2) Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillusdan
Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi
asam laktat.
Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90oC atau
dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat
dicampurkan. Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah
menjadi cairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung
sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan
enzim buatan, yaitu klimosin.
Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32oC – 420oC dan
ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang.
Whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
Sumber: http://trend.fajar.co.id/
Gambar 6.2: Keju
3) Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactisdan
Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebutmembentuk proses pengasaman.
82
Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian
lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
Sumber:http://health.liputan6.com/
Gambar 6.3: Mentega
b. Pengolahan Produk Non Susu
1) Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum
terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang
tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah
proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk
kecap.
Sumber: https://www.lifull-produk.id/produk/bango-kecap-manis
Gambar 6.4 Kecap
2) Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan
menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi memasukkan tempe sebgai
salah satu menu makanannya. Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan,
tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis
83
tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling
luas penyebarannya adalah tempe kedelai.
Sumber: https://www.tokopedia.com/
Gambar 6.5 Tempe
Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai
beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan diare, mempercepat proses
penyembuhan duodenitis, memperlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol,
dapat mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia, menghambat
ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner, penyakit gula, dan kanker.
Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan
ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam
proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus
Rhizopus, yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan
Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji
kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut
menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.
3) Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi.
Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa
gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
84
Sumber: https://www.deherba.com/
Gambar 6.6 Tape
2. Bioteknologi Bidang Pertanian
a. Penanaman Secara Hidroponik
Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos
yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air.
Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang
digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara lain metode kultur
air (menggunakan media air), metode kultur pasir (menggunakan media pasir), dan
metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode
yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.
Sumber: http://belajarberkebun.com/
Gambar 6.7: Penanaman secara hidroponik menggunakan air
85
Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah. Namun, dalam
hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya dibutuhkan air yang ditambah nutrien
sebagai sumber makanan bagi tanaman. Bahan dasar yang dibutuhkan tanaman adalah air,
mineral, cahaya, dan CO2. Cahaya telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula
CO2 sudah cukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat
diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal
yang utama.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik, antara lain tanaman
dapat dibudidayakan di segala tempat; risiko kerusakan tanaman karena banjir, kurang
air, dan erosi tidak ada; tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebih
cepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi; hemat biaya
perawatan.
Jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari golongan tanaman hias
antara lain Philodendron, Dracaena, Aglonema, dan Spatyphilum. Golongan sayuran yang
dapat dihidroponikkan, antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kangkung, dan
bayam. Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan, antara lain jambu air,
melon, kedondong bangkok, dan belimbing.
b. Penanaman Secara Aeroponik
Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan Ponos yang berarti daya.
Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe
hidroponik (memberdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan
dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam
menggantung akan menyerap larutan hara tersebut.
Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian Styrofoam diberi lubang-
lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak
semai sayuran ditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai bebas ke
bawah. Di bawah helaian Styrofoam terdapat sprinkler (pengabut) yang memancarkan
kabut larutan hara ke atas hingga mengenai akar.
86
Sumber: http://www.aquafarm.co.id/
Gambar 6.8: Penanaman secara aeroponik
B. Bioteknologi Modern
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi
mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui
penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk
secara efektif dan efisien.
Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan
tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi,
penciptaan sumber energi, dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar
manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi
modern sebagai berikut.
1. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika
disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA.
Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk
hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama,
sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat
makhluk hidup secara turun-temurun.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya
melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
87
a. Transplantasi Inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar
didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya. Transplantasi
inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel
usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti,
sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah
secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi
blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil
intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada
akhirnya terbentuk ovum berinti diploiddalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.
b. Fusi Sel
Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda
supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua
sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel
(kariogami).
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi
monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan adanya:
1) sel sumber gen (sumber sifat ideal);
2) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);
3) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
c. Teknologi Plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi
di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara lain:
1) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;
2) dapat beraplikasi diri;
3) dapat berpindah ke sel bakteri lain;
4) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau
pemindah gen ke dalam sel target.
88
d. Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang
berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh
karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut.
1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama;
2) DNA dapat disambungkan.
2. Bioteknologi Bidang Kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya
dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.
a. Pembuatan Antibodi Monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.
Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:
1) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita
hamil;
2) mengikat racun dan menonaktifkannya;
3) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
Sumber: https://muthiaura.wordpress.com/
Gambar 6.9 Contoh antibodi monoklonal
b. Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang
berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan
atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut.
89
Sumber: http://septiadarmiyati.blogspot.co.id/
Gambar 6.10: Contoh vaksin
c. Pembuatan Antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan
berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya.
Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II
oleh para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.
Sumber: https://ikhwanone.wordpress.com/
Gambar 6.11: Contoh antibiotika
d. Pembuatan Hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk
memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin,
hormon pertumbuhan, kortison, dan testosteron.
90
Sumber: http://juhli.net/cara-meningkatkan-hormon-insulin-dalam- tubuh-secara-alami/
Gambar 6.12: Contoh hormon
3. Bioteknologi Bidang Pertanian
Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat. Akibatnya, banyak lahan
pertanian yang tergeser, lebih-lebih di daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan
akan hasil pertanian harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.
Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan bioteknologi di bidang
pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi pertanian sebagai berikut.
a. Pembuatan Tumbuhan Yang Mampu Mengikat Nitrogen
Nitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNA dan RNA. Pada
tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul pada akarnya. Di dalam nodul
tersebut terdapat bakteri Rhizobium yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara,
sehingga tumbuhan polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.
Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan agar bakteri
Rhizobiumdapat hidup di dalam akar selain tumbuhan polong-polongan. Di samping, itu
juga berupaya meningkatkan kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik
rekombinasi gen.
Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan penggunaan
pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan
efek samping yang merugikan.
b. Pembuatan Tumbuhan Tahan Hama
Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa genetika dengan
rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk mendapatkan tanaman kentang yang
kebal penyakit maka diperlukan gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut,
91
kemudian disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang tersebut, kemudian
ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang tahan penyakit. Selanjutnya tanaman
kentang tersebut dapat diperbanyak dan disebarluaskan.
4. Bioteknologi Bidang Peternakan
Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk peternakan. Produk
tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan yang dapat merangsang pertumbuhan
hewan ternak. Dengan rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan
buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebut direkayasa dari bakteri
yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat mendorong pertumbuhan dan menaikkan
produksi susu sampai 20%.
Sumber: http://chronicle.augusta.com/
Gambar 6.13: Contoh BST (Bovin Somatotropin Hormon)
5. Bioteknologi Bahan Bakar Masa Depan
Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan minyak, antara lain
adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam fase anaerob dalam fermentasi limbah
kotoran makhluk hidup. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan
digunakan untuk bahan bakar
92
(a) (b)
Sumber: http://www.build-a-biogas-plant.com/
Gambar 6.14: (a) Biogas; dan (b) Gasohol
Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat yang hidup di
desa yang telah menerapkan teknologi fermenter gasbio untuk menghasilkan metana.
Bahan baku teknologi fermenter tersebut adalah feses hewan, daun daunan, kertas, dan
lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.
Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh negara Brazil sejak harga
minyak meningkat sekitar tahun 1970. Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang
terhadap gula tebu yang melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak
menimbulkan polusi.
6. Bioteknologi Pengolahan Limbah
Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas pertanian atau industri
merupakan bahan yang biasanya sudah tak dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan
tersebut dinamakan limbah atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam
lingkungan. Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan sampah
dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan ditimbun, dibakar, atau didaur
ulang. Di antara semua cara tersebut yang paling baik adalah dengan daur ulang.
Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji pada beberapa
sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Proses pirolisis yaitu proses dekomposisi
bahan-bahan sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini
sampah dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahan anorganik.
Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar.
Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah rendahnya kandungan sulfur, sehingga
cukup mengurangi tingkat pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik
(dari hewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologiskimiawi dengan
93
bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur) serta oleh hewan-hewan kecil disebut
kompos.
Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme. Jenis
mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos bergantung pada bahan
organik yang digunakan serta proses yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob
atau anaerob).
Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya selulosa,
pembentukan asam organik terutama asam humat yang penting dalam pembuatan humus.
Hasil pengomposan bermanfaat sebagai pupuk.
Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah, misalnya menguraikan
minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan
menggunakan pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air sehingga
dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi, yaitu polisakarida yang disebut
emulsan, diproduksi oleh bakteri Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi,
pengolahan limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara
bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.
C. Dampak Penerapan Bioteknologi
1. Dampak terhadap Lingkungan
Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke alam bebas dapat
menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang dapat lebih berbahaya daripada
pencemaran kimia dan nuklir. Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotype
tidak terjadi secara alami sesuai dengan dinamika populasi, melainkan menurut
kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan drastis ini akan menimbulkan bahaya,
bahkan kehancuran. “Menciptakan” makhluk hidup yang seragam bertentangan dengan
prinsip di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.
2. Dampak terhadap Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbulkan masalah serius.
Contohnya adalah penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang
meninggal di Inggris. Tomat Flavr Savrtdiketahui mengandung gen resisten terhadap
antibiotik. Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan
kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.
3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
94
Beragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi mengandung
dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada kehidupan masyarakat. Produk
bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan hormon pertumbuhan sapi
(bovine growth hormone: BGH) dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20%
niscaya akan menggusur peternak kecil. Dengan demikian, bioteknologi dapat
menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, cokelat, kopi, gula, kelapa,
vanili, ginseng, dan opium akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika tanaman
lain, sehingga akan menyingkirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil
tanamantanaman tadi akan menderita kerugian besar.
4. Dampak terhadap Etika
Menyisipkan gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika yang serius.
Menyisipkan gen mahkluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap melanggar hukum
alam dan sulit diterima masyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa
pemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke hewan, 75%
menentang pemindahan gen hewan ke hewan lain.
Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa konsekuensi bagi
penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen
babi disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak paten pada makhluk hidup hasil
rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas makhluk hidup. Hal itu bertentangan
dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai nilai intrinsik makhluk hidup.
95
RANGKUMAN
1. Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan
makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Ilmu-
ilmu pendukung dalam bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika,
biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi.
2. Bioteknologi tradisional adalah bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme
untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe,
tape, oncom, dan kecap. Ciri khas pada bioteknologi tradisional, yaitu adanya
penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan
enzim.
3. Dalam bioteknologi modern, orang berupaya agar dapat menghasilkan produk secara
efektif dan efisien. Dalam bioteknologi modern para ahli telah memanfaatkan
prinsipprinsip ilmiah melalui penelitian.
4. Bioteknologi dapat dikembangkan dalam berbagai bidang, yaitu sebagai berikut.
a. Pengolahan bahan pangan
b. Rekayasa genetika
c. Bioteknologi bidang kedokteran
d. Bioteknologi bidang pertanian
e. Bioteknologi bidang peternakan
f. Bioteknologi bahan bakar masa depan
5. Beberapa dampak bioteknologi dapat dilihat pada tatanan sosial ekonomi, lingkungan,
kesehatan, etika, dan perkembangan ilmu.
96
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang paling tepat !
1. Berikut ini yang bukantermasuk bioteknologi adalah ....
a. pemanfaatan jamur untuk membuat tape
b. pemanfaatan jamur untuk membuat kecap
c. menggabungkan dua sifat tanaman dengan cara okulasi
d. pemanfaatan bakteri untuk membuat asam cuka
2. Berikut ini ciri-ciri bioteknogi modern, kecuali....
a. penggunaan teknologi plasmid
b. memanfaatkan enzim
c. memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah
d. belum mengenal pemanfaatan enzim
3. Dalam bioteknologi melibatkan ilmuilmu berikut, kecuali....
a. mikrobiologi
b. genetika
c. biokimia
d. ekologi
4. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt adalah ....
a. Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus cremoris
b. Streptococcus lactisdan Leuconostoc cremoris
c. Rhizopus oryzae dan Rhizopus stoloniferus
d. Saccharomyces cerevisiae dan Aspergillus oryzae
5. Berikut ini jenis makanan yang dapat diolah dari susu, kecuali....
a. keju
b. mentega
c. yoghurt
d. nata de coco
6. Mengembangnya roti akibat fermentasi, karena khamir menghasilkan ....
a. glukosa
b. air
c. gas karbondioksida
d. gas oksigen
7. Jamur Aspergillus oryzaeberperan dalam pembuatan ....
a. tape
b. tempe
97
c. oncom
d. kecap
8. Berikut ini yang tergolong protein sel tunggal adalah ....
a. protein tempe
b. protein susu
c. protein sel ganggang
d. protein telur
9. Suatu zat yang dihasilkan organisme tertentu dan berfungsi menghambat
pertumbuhan organisme lain di sekitarnya disebut ....
a. antibodi monoklonal
b. vaksin
c. antibiotika
d. hormone
10. Organisme transgenik adalah ....
a. organisme yang mengandung gen dari spesies lain
b. organisme yang tidak mempunyai DNA
c. organisme yang mempunyai plasmid
d. organisme yang mengandung inti/nucleus
11. Berikut ini yang termasuk bahan bakar hasil pengembangan bioteknologi adalah ....
a. biogas
b. batu bara
c. gas LPG
d. minyak
12. Teknik bercocok tanam yang paling tepat untuk diterapkan di lahan yang terbatas
adalah ....
a. kultur jaringan
b. rotasi tanaman
c. hidroponik
d. ladang berpindah
13. Media bertanam hidroponik yang paling berhasil dan paling mudah untuk diterapkan
adalah ....
a. air
b. pasir
c. pecahan batu bata
d. Styrofoam
98
14. Dalam menggunakan antibiotik kita dianjurkan untuk tidak berhenti sebelum obat
habis (sesuai anjuran dokter). Hal itu dilakukan supaya ....
a. bakteri kebal
b. bakteri mati
c. bakteri lemah
d. bakteri tidak aktif
15. Aeroponik mempunyai arti ....
a. pemberdayaan air
b. pemberdayaan udara
c. pemberdayaan tanah
d. pemberdayaan lahan
B. Jawablah dengan singkat dan tepat !
1. Apa yang dimaksud bioteknologi?
2. Sebutkan mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan produk makanan berikut.
a. Keju
b. Roti
c. Kecap
d. Tape
3. Apakah yang dimaksud protein sel tunggal? Sebutkan keunggulannya.
4. Sebut dan jelaskan metode yang dapat diterapkan dalam hidroponik.
5. Bagaimana dampak bioteknologi terhadap lingkungan?
99
BAB 7
KEMAGNETAN
A. Kemagnetan Bahan
Kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di dekatnya disebut
kemagnetan. Berdasarkan kemampuan benda menarik benda lain dibedakan menjadi dua,
yaitu benda magnet dan benda bukan magnet. Namun, tidak semua benda yang berada di
dekat magnet dapat ditarik. Benda yang dapat ditarik magnet disebut benda magnetik.
Benda yang tidak dapat ditarik magnet disebut benda nonmagnetik.
Kemagnetan adalah suatu sifat zat yang memiliki suatu gaya tarik atau gaya tolak
antara kutub-kutub tidak senama atau senama. Gaya magnet tersebut paling kuat di dekat
ujung-ujung atau kutub-kutub magnet. Semua magnet memiliki dua kutub magnet yang
berlawanan, yaitu utara (U) dan selatan (S). Apabila sebuah magnet batang digantung
maka magnet tersebut berputar secara bebas, kutub utara akan menunjuk ke utara.
Sumber: currentreports.info - artikelnesia.com/
Gambar 7.1: Kutub-kutub magnet
Jika sebuah magnet didekatkan pada sepotong kayu, kaca, alumunium, atau
plastik, apa yang terjadi? Ya, benar jika dikatakan tidak terjadi apa-apa. Tidak ada
pengaruh apa pun antara magnet dan bahan-bahan tersebut. Di samping itu, bahan-bahan
tersebut tidak dapat dibuat magnet. Tetapi, bahan-bahan seperti besi, baja, nikel, dan
kobalt bereaksi dengan cepat terhadap sebuah magnet. Seluruh bahan tersebut dapat
dibuat magnet. Mengapa beberapa bahan mempunyai sifat magnetik sedangkan yang lain
tidak? Secara sederhana kita dapat mengelompokkan bahan-bahan menjadi dua
kelompok. Pertama adalah bahan magnetik, yaitu bahan-bahan yang dapat ditarik oleh
magnet. Kedua adalah bahan bukan magnetik, yaitu bahan-bahan yang tidak dapat ditarik
oleh magnet.
100
Semua magnet mempunyai sifat-sifat tertentu. Setiap magnet, bagaimanapun
bentuknya, mempunyai dua ujung di mana pengaruh magnetiknya paling kuat. Dua ujung
tersebut dikenal sebagai kutub magnet. Kutub magnet yang bila digantung menunjuk arah
utara disebut kutub utara (U), dan sebaliknya disebut kutub selatan (S).
Gaya magnet, seperti gaya listrik, terdiri dari tarik-menarik dan tolak menolak.
Jika dua kutub utara saling didekatkan, kedua kutub tersebut akan tolak-menolak.
Demikian juga halnya jika dua kutub selatan saling didekatkan. Namun, jika kutub utara
salah satu magnet didekatkan ke kutub selatan magnet lain, kutub-kutub tersebut akan
tarik-menarik. Aturan untuk kutub-kutub magnet tersebut berbunyi: magnet dengan
kutub-kutub senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama akan tarik-
menarik.
Kutub magnet selalu ditemukan berpasangan, kutub utara dan kutub selatan. Jika
sebuah magnet dipotong menjadi dua buah, dihasilkan dua magnet yang lebih kecil
masing-masing mempunyai satu kutub utara dan satu kutub selatan. Prosedur ini dapat
diulang-ulang, namun selalu dihasilkan sebuah magnet lengkap yang terdiri dari dua
kutub.
Benda yang dapat ditarik magnet ada yang dapat ditarik kuat, dan ada yang
ditarik secara lemah. Oleh karena itu, benda dikelompokkan menjadi tiga, yaitu benda
feromagnetik, benda paramagnetik, dan benda diamagnetik. Benda yang ditarik kuat oleh
magnet disebut benda feromagnetik. Contohnya besi, baja, nikel, dan kobalt.
Bahan magnetik yang paling kuat disebut bahan ferromagnetik. Nama tersebut
berasal dari bahasa Latin ferrum yang berarti besi. Bahan ferromagnetik ditarik dengan
kuat oleh magnet dan dapat dibuat menjadi magnet. Sebagai contoh, jika kamu
mendekatkan sebuah magnet pada sebuah paku besi, magnet akan menarik paku tersebut.
Jika kamu menggosok paku dengan magnet beberapa kali dengan arah yang sama, paku
itu sendiri akan menjadi sebuah magnet. Paku tersebut akan tetap berupa magnet
meskipun magnet yang digunakan menggosok tersebut telah dijauhkan. Bahan-bahan
magnetik tersebut dapat dibagi menjadi dua macam:
a. Bahan ferromagnetik, yaitu bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang kuat.
Magnet permanen (bahan yang dapat dimagnetisasi oleh medan magnet eksternal dan
tetap mengalami magnet setelah medan eksternal dilepaskan) bersifat ferromagnetik
atau ferrimagnetik, begitu juga bahan yang secara mencolok tertarik pada magnet
tersebut.
Hanya beberapa zat yang bersifat ferromagnetik. Yang umum adalah besi, nikel,
kobalt dan sebagian besar paduannya, beberapa senyawa logam tanah jarang, dan
beberapa mineral alami, termasuk beberapa jenis tonggak (magnetit dianggap
ferrimagnetik, bukan ferromagnetik).
101
Ferromagnetisme sangat penting dalam industri dan teknologi modern, dan
merupakan dasar bagi banyak perangkat elektromekanis dan elektromagnetik seperti
elektromagnet, motor listrik, generator, transformer, dan penyimpanan magnetik
seperti tape recorder, dan hard disk.
b. Bahan paramagnetik, yaitu bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang
lemah.
Bahan paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-
masing atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet atomis total seluruh
atom/molekul dalam bahan nol (Halliday & Resnick, 1989). Hal ini disebabkan
karena gerakan atom/molekul acak, sehingga resultan medan magnet atomis masing-
masing atom saling meniadakan.
Bahan ini jika diberi medan magnet luar, maka elektron-elektronnya akan berusaha
sedemikian rupa sehingga resultan medan magnet atomisnya searah dengan medan
magnet luar. Sifat paramagnetik ditimbulkan oleh momen magnetik spin yang
menjadi terarah oleh medan magnet luar. Pada bahan ini, efek diamagnetik (efek
timbulnya medan magnet yang melawan medan magnet penyebabnya) dapat timbul,
tetapi pengaruhnya sangat kecil.
Bahan diamagnetik dan paramagnetik mempunyai sifat kemagnetan yang lemah.
Bahan paramagnetik ada yang positif, kerentanan kecil untuk medan magnet. Bahan-
bahan ini sedikit tertarik oleh medan magnet dan materi yang tidak mempertahankan
sifat magnetik ketika bidang eksternal dihapus. sifat paramagnetik adalah karena
adanya beberapa elektron tidak berpasangan, dan dari penataan kembali elektron orbit
disebabkan oleh medan magnet eksternal.
Paramagnetisme adalah suatu bentuk magnetisme yang hanya terjadi karena adanya
medan magnet eksternal. Material paramagnetik tertarik oleh medan magnet, dan
karenanya memiliki permeabilitas magnetis relatif lebih besar dari satu (atau, dengan
kata lain, suseptibilitas magnetik positif). Meskipun demikian, tidak seperti
ferromagnet yang juga tertarik oleh medan magnet, paramagnet tidak
mempertahankan magnetismenya sewaktu medan magnet eksternal tak lagi
diterapkan.
Bahan-bahan paramagnetik diantaranya adalah: magnesium, molybdenum, lithium,
dan tantalum, aluminium, wolfram, platina, dan mangaan.
c. Bahan diamagnetik, bahan yang tidak ditarik oleh magnet misalnya bismut,
tembaga, seng, emas dan perak
Bahan diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing
atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday & Resnick,
1989). Bahan diamagnetik tidak mempunyai momen dipol magnet permanen. Jika
102
bahan diamagnetik diberi medan magnet luar, maka elektron-elektron dalam atom
akan berubah gerakannya sedemikian hingga menghasilkan resultan medan magnet
atomis yang arahnya berlawanan. Bahan dapat bersifat magnet apabila susunan atom
dalam bahan tersebut mempunyai spin elektron yang tidak berpasangan. Dalam bahan
diamagnetik hampir semua spin elektron berpasangan, akibatnya bahan ini tidak
menarik garis gaya.
Bahan diamagnetik memiliki kerentanan lemah untuk medan magnet. bahan
diamagnetik sedikit ditolak oleh medan magnet dan materi tidak mempertahankan
sifat magnetik ketika bidang eksternal dihapus. Dalam bahan diamagnetic semua
elektron dipasangkan sehingga tidak ada magnet permanen saat bersih per atom. Sifat
Diamagnetik timbul dari penataan kembali dari orbit elektron di bawah pengaruh
medan magnet luar. Sebagian besar unsur dalam tabel periodik, termasuk tembaga,
perak, dan emas, adalah diamagnetik.
Diamagnetisme adalah sifat suatu benda untuk menciptakan suatu medan magnet
ketika dikenai medan magnet. Sifat ini menyebabkan efek tolak menolak.
Diamagnetik adalah salah satu bentuk magnet yang cukup lemah, dengan
pengecualian superkonduktor yang memiliki kekuatan magnet yang kuat. Semua
material menunjukkan peristiwa diamagnetik ketika berada dalam medan magnet.
Oleh karena itu, diamagnetik adalah peristiwa yang umum terjadi karena pasangan
elektron, termasuk elektron inti di atom, selalu menghasilkan peristiwa diamagnetik
yang lemah.
Kekuatan magnet material diamagnetik jauh lebih lemah dibandingkan kekuatan
magnet material feromagnetik ataupun paramagnetik. Material yang disebut
diamagnetik umumnya berupa benda yang disebut 'non-magnetik', termasuk di
antaranya air, kayu, senyawa organik seperti minyak bumi dan beberapa jenis plastik,
serta beberapa logam seperti tembaga, merkuri, emas, bismut, perak, emas, dan seng.
Superkonduktor adalah contoh diamagnetik sempurna.
Ciri-ciri dari bahan diamagnetik adalah:
• Bahan yang resultan medan magnet atomis masing-masing atom/molekulnya
adalah nol.
• Jika solenoida dirnasukkan bahan ini, induksi magnetik yang timbul lebih kecil.
103
(a) (b)
(c) (d)
Sumber: http://wanramlah.blogspot.co.id/
Gambar 7.2: Contoh benda ferromagnetik (a) besi; (b) baja; (c) nikel; dan
(d) kobalt
Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut benda paramagnetik. Contohnya
platina, tembaga, dan garam. Benda yang ditolak oleh magnet dengan lemah disebut
benda diamagnetik. Contohnya timah, aluminium, emas, dan bismuth.
(a) (b)
Sumber: http://wanramlah.blogspot.co.id/
Gambar 7.3: Benda diamagnetik (a) timah; dan (b) aluminium
Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet. Benda itu
ada yang mudah dan ada yang sulit dijadikan magnet. Baja sulit untuk dibuat magnet,
104
tetapi setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang. Oleh karena itu,
baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen).
Besi memiliki sifat magnet-magnet elementer yang mudah diatur, tetapi juga
lebih mudah berubah susunannya. Itulah sebabnya besi sangat mudah dijadikan magnet,
akan tetapi juga sangat mudah kehilangan sifat magnetnya. Jadi kemagnetan besi bersifat
sementara (magnet remanen).
Baja memiliki sifat magnet-magnet elementer yang sulit diatur, tetapi juga lebih
sulit berubah susunannya. Itulah sebabnya baja sulit dijadikan magnet, akan tetapi juga
lebih sulit kehilangan sifat magnetnya, sehingga kemagnetan baja bersifat tetap.
Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet kecil yang disebut
magnet elementer. Benda yang bukan magnet arah magnet elementernya tidak beraturan.
Adapun, benda magnet arah magnet elementernya teratur. Perhatikan Gambar 7.4. Oleh
sebab itu, prinsip membuat magnet adalah mengubah susunan magnet elementer yang
tidak beraturan menjadi searah dan teratur. Ada tiga cara membuat magnet, yaitu
menggosok, induksi, dan arus listrik.
(a) (b)
Sumber: http://www.indonesiacerdas.web.id/2012/08/kemagnetan.html
Gambar 7.4: (a) Susunan magnet elementer besi/baja sebelum menjadi magnet;
(b) Susunan magnet elementer besi/baja yang telah menjadi magnet
1. Membuat Magnet dengan Cara Menggosok
Besi yang semula tidak bersifat magnet, dapat dijadikan magnet. Caranya besi
digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet
elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah.
Apabila magnet elementer besi telah teratur dan mengarah ke satu arah, dikatakan besi
dan baja telah menjadi magnet.
Ujung-ujung besi yang digosok akan terbentuk kutub-kutub magnet. Kutub-kutub
yang terbentuk tergantung pada kutub magnet yang digunakan untuk menggosok.
Pada ujung terakhir besi yang digosok, akan mempunyai kutub yang berlawanan
dengan kutub ujung magnet penggosoknya. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 7.5.
105
Sumber: http://mafia.mafiaol.com/
Gambar 7.5: Ujung terakhir gosokan menjadi kutub selatan
2. Membuat Magnet dengan Cara Induksi
Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi magnet. Besi dan baja
diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja
akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan
mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik
serbuk besi yang berada di dekatnya.
Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub
yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi. Apabila kutub utara magnet
batang berdekatan dengan ujung A besi, maka ujung A besi menjadi kutub selatan dan
ujung B besi menjadi kutub utara atau sebaliknya
Sumber: http://www.pelajaran.co.id/
Gambar 7.6: Ujung A besi menjadi kutub selatan
3. Membuat Magnet dengan Cara Arus Listrik
Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus
listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet elementer
yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah (DC) yang
dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya teratur dan mengarah
106
ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang
berada di dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet.
Besi yang berujung A dan B dililiti kawat berarus listrik. Kutub magnet yang
terbentuk bergantung pada arah arus ujung kumparan. Jika arah arus berlawanan jarum
jam maka ujung besi tersebut menjadi kutub utara. Sebaliknya, jika arah arus searah
putaran jarum jam maka ujung besi tersebut terbentuk kutub selatan. Dengan demikian,
ujung A kutub utara dan B kutub selatan atau sebaliknya.
(a) (b)
Sumber: http://memetmulyadi.blogspot.co.id/
Gambar 7.7: (a) Ujung A Besi menjadi kutub utara
(b) Ujung A Besi menjadi kutub selatan
Agar sifat kemagnetan sebuah magnet dapat tahan lama, maka dalam menyimpan
magnet diperlukan angker (sepotong besi) yang dipasang pada kutub magnet.
Pemasangan angker bertujuan untuk mengarahkan magnet elementer hingga membentuk
rantai tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan dua angker yang
dihubungkan dengan dua kutub magnet yang berlawanan. Jika berupa magnet U untuk
menyimpan diperlukan satu angker yang dihubungkan pada kedua kutubnya.
Sumber: http://memetmulyadi.blogspot.co.id/
Gambar 7.8: Cara menyimpan magnet
107
Sebuah magnet akan hilang sifat kemagnetannya jika magnet dipanaskan,
dipukul-pukul, dan dialiri arus listrik bolak-balik. Magnet yang mengalami pemanasan
dan pemukulan akan menyebabkan perubahan susunan magnet elementernya. Akibat
pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi tidak teratur dan tidak searah.
Penggunaan arus AC menyebabkan arah arus listrik yang selalu berubah-ubah. Perubahan
arah arus listrik memengaruhi letak dan arah magnet elementer. Apabila letak dan arah
magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.
(a) (b) (c)
Sumber: http://memetmulyadi.blogspot.co.id/
Gambar 7.9: Cara menghilangkan sifat kemagnetan (dipukul, dibakar, atau
dialiri arus AC)
B. Kutub Magnet
Jika magnet batang ditaburi serbuk besi atau pakupaku kecil, sebagian besar
serbuk besi maupun paku akan melekat pada kedua ujung magnet. Bagian kedua ujung
magnet akan lebih banyak serbuk besi atau paku yang menempel daripada di bagian
tengahnya. Hal itu menunjukkan bahwa gaya tarik magnet paling kuat terletak pada
ujung-ujungnya. Ujung magnet yang memiliki gaya tarik paling kuat itulah yang disebut
kutub magnet.
Sumber: http://memetmulyadi.blogspot.co.id/
Gambar 7.10: Kutub magnet memiliki gaya paling kuat
Sebuah magnet batang yang tergantung bebas dalam keadaan setimbang, ujung-
ujungnya akan menunjuk arah utara dan arah selatan bumi. Ujung magnet yang menunjuk
108
arah utara bumi disebut kutub utara magnet. Sebaliknya, ujung magnet yang menunjuk
arah selatan bumi disebut kutub selatan magnet.
Setiap magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Alat yang
digunakan untuk menunjukkan arah utara bumi atau geografis disebut kompas. Kompas
merupakan magnet jarum yang dapat bergerak bebas pada sebuah poros. Pada keadaan
setimbang salah satu ujung magnet jarum menunjuk arah utara dan ujung lainnya
menunjuk arah selatan.
Sumber: http://fkarunia9h.blogspot.co.id/
Gambar 7.11: Kompas merupakan alat penunjuk arah
Apabila dua kutub magnet didekatkan akan saling mengadakan interaksi. Jenis
interaksi bergantung jenis-jenis kutub yang berdekatan. Jika kutubnya senama akan saling
menolak tetapi jika kutubnya berbeda akan saling menarik. Pada saat dua magnet terpisah
jarak yang jauh, belum terasa adanya gaya tarik atau gaya tolak. Makin dekat kedua
magnet, makin terasa kuat gaya tarik atau gaya tolaknya.
Jika di sekitar magnet batang diletakkan benda-benda magnetik, benda-benda itu
akan ditarik oleh magnet. Makin dekat dengan magnet, gaya tarik yang dialami benda
makin kuat. Makin jauh dari magnet makin kecil gaya tarik yang dialami benda. Ruang di
sekitar magnet yang masih terdapat pengaruh gaya tarik magnet disebut medan magnet.
Pada tempat tertentu benda tidak mendapat pengaruh gaya tarik magnet. Benda yang
demikian dikatakan berada di luar medan magnet. Medan magnet tidak dapat dilihat
dengan mata. Namun, keberadaan dan polanya dapat ditunjukkan.
Garis-garis yang menggambarkan pola medan magnet disebut garis-garis gaya
magnet. Garis-garis gaya magnet tidak pernah berpotongan satu sama lainnya. Garis-garis
gaya magnet keluar dari kutub utara, masuk (menuju) ke kutub selatan. Makin banyak
jumlah garis-garis gaya magnet makin besar kuat medan magnet yang dihasilkan. Apapun
bentuknya sebuah magnet memiliki medan magnet yang digambar berupa garis lengkung.
109
Dua kutub magnet yang tidak sejenis saling berdekatan pola medan magnetnya
juga berupa garis lengkung yang keluar dari kutub utara magnet menuju kutub selatan
magnet.
Sumber: https://alamulhudaa.wordpress.com/
Gambar 7.12: Arah garis-garis gaya magnet batang
Pada dua kutub magnet yang tak sejenis, garis-garis gaya magnetnya keluar dari
kutub utara dan masuk ke kutub selatan magnet lain. Itulah sebabnya dua kutub magnet
yang tidak sejenis saling tarik-menarik.
Sumber: https://alamulhudaa.wordpress.com/
Gambar 7.13: Arah garis gaya dua kutub magnet batang yang tak sejenis
Pada dua kutub magnet yang sejenis, garis-garis gaya magnet yang keluar dari
kutub utara masing-masing cenderung saling menolak.
Sumber: https://alamulhudaa.wordpress.com/
Gambar 7.14: Arah garis-garis gaya dua kutub magnet batang yang sejenis
110
C. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
Medan magnet di sekitar kawat berarus listrik ditemukan secara tidak sengaja
oleh Hans Christian Oersted (1770-1851), ketika akan memberikan kuliah. Oersted
menemukan bahwa di sekitar kawat berarus listrik, jarum kompas akan bergerak
menyimpang. Penyimpangan magnet jarum kompas makin besar jika kuat arus listrik
yang mengalir melalui kawat diperbesar. Arah penyimpangan jarum kompas bergantung
arah arus listrik yang mengalir dalam kawat.
Gejala itu terjadi jika kawat dialiri arus listrik. Jika kawat tidak dialiri arus listrik,
medan magnet tidak terjadi sehingga magnet jarum kompas tidak bereaksi. Perubahan
arah arus listrik ternyata juga memengaruhi perubahan arah penyimpangan jarum
kompas. Perubahan jarum kompas menunjukkan perubahan arah medan magnet.
Jika arah arus listrik mengalir sejajar dengan jarum kompas dari kutub selatan
menuju kutub utara, kutub utara jarum kompas menyimpang berlawanan dengan arah
putaran jarum jam.
Jika arah arus listrik mengalir sejajar dengan jarum kompas dari kutub utara
menuju kutub selatan, kutub utara jarum kompas menyimpang searah dengan arah
putaran jarum jam.
Sumber: http://maztriks.blogspot.co.id/
Gambar 7.15: Arah penyimpangan kutub utara jarum jam kompas di sekitar kawat berarus
1. Pola Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
Gejala penyimpangan magnet jarum di sekitar arus listrik membuktikan bahwa
arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Arah medan magnet yang ditimbulkan
arus listrik dapat diterangkan melalui aturan atau kaidah berikut. Anggaplah suatu
penghantar berarus listrik digenggam tangan kanan. Perhatikan Gambar 7.15 Jika arus
listrik searah ibu jari, arah medan magnet yang timbul searah keempat jari yang
menggenggam. Kaidah yang demikian disebut kaidah tangan kanan menggenggam.
111
Sumber: http://maztriks.blogspot.co.id/
Gambar 7.16: Kaidah tangan kanan menggenggam
2. Solenoida
Sebuah penghantar melingkar jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan
listrik seperti Gambar 7.17.
Sumber: http://maztriks.blogspot.co.id/
Gambar 7.17: Medan magnet penghantar melingkar
Penghantar melingkar yang berbentuk kumparan panjang disebut solenoida.
Medan magnet yang ditimbulkan oleh solenoid akan lebih besar daripada yang
ditimbulkan oleh sebuah penghantar melingkar, apalagi oleh sebuah penghantar lurus.
Jika solenoida dialiri arus listrik maka akan menghasilkan medan magnet. Medan
magnet yang dihasilkan solenoida berarus listrik bergantung pada kuat arus listrik dan
banyaknya kumparan. Garis-garis gaya magnet pada solenoida merupakan gabungan dari
garis-garis gaya magnet dari kawat melingkar. Gabungan itu akan menghasilkan medan
magnet yang sama dengan medan magnet sebuah magnet batang yang panjang.
Kumparan seolah-olah mempunyai dua kutub, yaitu ujung yang satu merupakan kutub
utara dan ujung kumparan yang lain merupakan kutub selatan.
112
Sumber: http://maztriks.blogspot.co.id/
Gambar 7.18: Arah garis-garis gaya magnet pada solenoida
D. Elektromagnet
1. Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Elektromagnet
Sebuah elektromagnet terdiri atas tiga unsur penting, yaitu jumlah lilitan, kuat
arus, dan inti besi. Makin banyak lilitan dan makin besar arus listrik yang mengalir,
makin besar medan magnet yang dihasilkan. Selain itu medan magnet yang dihasilkan
elektromagnet juga tergantung pada inti besi yang digunakan. Makin besar (panjang) inti
besi yang berada dalam solenoida, makin besar medan magnet yang dihasilkan
elektromagnet. Jadi kemagnetan sebuah electromagnet bergantung besar kuat arus yang
mengalir, jumlah lilitan, dan besar inti besi yang digunakan.
Elektromagnet menghasilkan medan magnet yang sama dengan medan magnet
sebuah magnet batang yang panjang. Elektromagnet juga mempunyai dua kutub yaitu
ujung yang satu merupakan kutub utara dan ujung kumparan yang lain merupakan kutub
selatan.
Dibandingkan magnet biasa, elektromagnet banyak mempunyai keunggulan.
Karena itulah elektromagnet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa
keunggulan electromagnet antara lain sebagai berikut.
a. Kemagnetannya dapat diubah-ubah dari mulai yang kecil sampai yang besar dengan
cara mengubah salah satu atau ketiga dari kuat arus listrik, jumlah lilitan dan ukuran
inti besi.
b. Sifat kemagnetannya mudah ditimbulkan dan dihilangkan dengan cara memutus dan
menghubungkan arus listrik menggunakan sakelar.
c. Dapat dibuat berbagai bentuk dan ukuran sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki.
d. Letak kutubnya dapat diubah-ubah dengan cara mengubah arah arus listrik.
2. Kegunaan Elektromagnet
Beberapa peralatan sehari-hari yang menggunakan elektromagnet antara lain
seperti berikut:
113
a. Bel Listrik
Bel Listrik yang dalam bahasa Inggris disebut dengan electric bell adalah sebuah
alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi suara dengan menggunakan
prinsip elektromagnetik. Meskipun saat ini banyak bel yang menggunakan sistem
elektronik, bel listrik yang menggunakan prinsip gaya elektromagnet ini masih banyak
digunakan.
Penggunaan bel listrik jenis elektromagnetik ini banyak kita temui pada sistem
keamanan dan keselamatan yang terdapat di pabrik, hotel maupun pusat perbelanjaan
sebagai alarm kebakaran (fire alarm). selain itu, bel listik juga sering digunakan sebagai
alarm maling dan juga lonceng di sekolah.
Salah satu bel listrik dengan prinsip elektromagnetik yang sering digunakan
adalah bel listrik yang berbentuk “interrupter bell” yaitu jenis bel listrik yang dapat
menghasilkan suara secara terus menerus ketika diberikan arus listrik. cara kerja bel
listrik juga tidak terlalu rumit, untuk menjelaskannya lebih lanjut, kita perlu mengetahui
beberapa bagian atau komponen penting dalam bel listrik dan juga gambar dasarnya.
Bel listrik dengan prinsip kerja elektromagnetik terdiri dari beberapa komponen
atau bagian utama yaitu: lonceng (gong), pemukul (striker), kumparan elektromagnet,
armature, spring, interuptor (penghubung dan pemutus arus listrik)
Sumber: http://teknikelektronika.com/cara-kerja-bel-listrik-electric-bell/
Gambar 7.19: Rangkaian bel listrik (electric bell)
Berdasarkan gambar rangkaian bel listrik (electric bell) diatas, saat switch (S1)
ditekan (ON), arus listrik akan mengalir ke kumparan elektromagnet melalui interuptor
sehingga terjadi medan magnet untuk menarik armature striker (pemukul). Striker yang
114
ditarik tersebut kemudian memukul lonceng (gong) sehingga bel listrik berbunyi. Ketika
armature striker ditarik oleh elektromagnet, hubungan listrik di interuptor pun terputus
dan menyebabkan kumparan elektromagnetik tidak dialiri arus listrik.
Kumparan elektromagnetik yang tidak dialiri arus listrik tersebut akan kehilangan
medan magnetnya sehingga tidak mampu lagi menarik armature. Armature yang terlepas
tersebut akan mengayun kembali ke posisi semula dan Interuptor menjadi terhubung
kembali sehingga arus listrik dapat mengalir lagi ke kumparan elektromagnet untuk
menarik armature. Proses ini berulang-ulang sangat cepat dan bunyi lonceng terus
terdengar. Demikian siklus proses tersebut berulang-ulang kembali dengan cepat dalam
hitungan detik sehingga menghasilkan suara yang berkesinambungan (terus menerus).
Suara atau bunyi bel listrik ini akan terhenti jika switch (S1) di-OFF-kan.
Bentuk bel listrik terdiri atas dua elektromagnet dengan setiap solenoida dililitkan
pada arah yang berlawanan (perhatikan Gambar 7.20) adalah sebagaimana gambar 7.20 di
bawah ini.
Sumber: http://www.bangunrumahmas.com/gambar-rumah/Gambar-Bel-Listrik/
Gambar 7.20: Susunan bel listrik
b. Relai
Relai adalah suatu peranti yang menggunakan elektromagnet untuk
mengoperasikan seperangkat kontak sakelar. Susunan paling sederhana terdiri dari
kumparan kawat penghantar yang dililit pada inti besi. Bila kumparan ini dienergikan,
115
medan magnet yang terbentuk menarik armatur berporos yang digunakan sebagai
pengungkit mekanisme sakelar magnet
Relai berfungsi sebagai sakelar untuk menghubungkan atau memutuskan arus
listrik yang besar pada rangkaian lain dengan menggunakan arus listrik yang kecil. Ketika
sakelar S ditutup arus istrik kecil mengalir pada kumparan. Teras besi akan menjadi
magnet (elektromagnet) dan menarik kepingan besi lentur. Titik sentuh C akan tertutup,
menyebabkan rangkaian lain yang membawa arus besar akan tersambung. Apabila
sakelar S dibuka, teras besi hilang kemagnetannya, keping besi lentur kembali ke
kedudukan semula. Titik sentuh C terbuka dan rangkaian listrik lain terputu
Sumber: http://maslatip.com/
Gambar 7.21: Diagram Relai
c. Telepon
Sebuah pesawat telepon, pada umunya, terdiri atas bagian panggil (dialer), bagian
dering, bagian pengirim suara dan bagian dengar. Untuk memanggil nomor tujuan,
terdapat dua cara yaitu dengan rotary dial (pulse dial-saat ini sudah tidak ada dijual) dan
dengan menekan tombol dial atau dual tone multifrequency (DTMF). Seperti namanya,
dalam prinsip DTMF setiap tombol angka yang ditekan, akan menghasilkan sinyal
dengan kombinasi dua frekuensi yang berbeda, frekuensi atas dan frekuensi bawah.
Misalnya, angka 1 merupakan kombinasi frekuensi 697 Hz dan 1209 Hz. Hal ini
berbeda dengan prinsip rotary dial, di mana setiap nomor yang diputar akan diubah
menjadi pulsa. Misalnya, jika memutar angka 9 maka akan menghasilkan 9 pulsa.
Bagian pengiriman suara akan dilakukan oleh transmitter yang fungsinya seperti
microphone. Komponen terpenting dari transmitter ini terbuat dari carbon, yang akan
bergetar bila ada rangsangan suara. Getaran suara kemudian diubah menjadi sinyal
elektrik yang diteruskan ke kantor pusat melalui kabel telepon.
Bagian dengar dan dering akan dilakukan oleh speaker. Speaker akan
melewatkan sinyal bicara setelah sinyal tersebut melalui kopling transformer dengan
tahanan dari sentral sekitar 600 Ohm. Nada dering diberikan oleh sentral, dengan
116
frekuensi 440 + 480 Hz. Nada ini ditangkap sebagai arus di pesawat telepon yang akan
menggetarkan bagian palu bel (ringer). Selanjutnya akan dikirim ke bagian speaker untuk
dibunyikan.
Sumber: http://dasteldiyah.blogspot.co.id/
Gambar 7.22: Pesawat telepon model rotary dial
Cara kerja telepon ialah sebagai berikut: saat akan melakukan panggilan, harus
diangkat gagang handsetnya, pada kondisi ini jalur pesawat telepon sudah terhubung
dengan jalur tip dan ring dari sentral. Secara otomatis, sentral akan menyuplai arus listrik
yang terukur oleh voltmeter bawah tanah sebesar 0 volt, dan dibaca oleh kabel tembaga
ring sebesar -48 Volt dalam bentuk arus searah atau DC (Direct Current). Hal ini lah
yang merupakan kelebihan kabel tembaga. Karena arus yang diberikan oleh sentral
bersifat negative, membuat kabel tembaga ini menjadi lebih tahan terhadap ionisasi
material tembaga. Dengan kata lain, membantu mengurangi korosi.
Setelah terhubung dengan sentral, akan terdengar nada sambung, saat ditekan
nomor tujuan panggilan. Nomor tujuan akan diverifikasi oleh sentral, bila nomor tersebut
dikenali sentral akan terdengar nada dering balik. Nomor yang menjadi tujuan panggilan
pun akan mendengar nada dering atau nada panggil. Jika nomor tujuan sedang sibuk,
akan diberikan nada sibuk. Jika pelanggan tujuan mengangkat handsetnya, terjadilah
percakapan melalui transmitter dan speaker. Selesai percakapan, handset akan
dikembalikan ke keadaan semula, dan hubungan antara pesawat telepon dan jalur Tip and
Ring sentral pun terputus.
Prinsip kerja bagian mikrofon adalah mengubah gelombang suara menjadi
getaran-getaran listrik. Pada bagian pengirim ketika seseorang berbicara akan
menggetarkan diafragma aluminium. Serbuk-serbuk karbon yang terdapat pada mikrofon
117
akan tertekan dan menyebabkan hambatan serbuk karbon mengecil. Getaran yang berupa
sinyal listrik akan mengalir melalui rangkaian listrik.
Sumber: http://yaa-halovers99.blogspot.co.id/
Gambar 7.23: Prinsip kerja microfon
Prinsip kerja bagian telepon adalah mengubah sinyal listrik menjadi gelombang
bunyi. Sinyal listrik yang dihasilkan mikrofon diterima oleh pesawat telepon. Apabila
sinyal listrik berubah-ubah mengalir pada kumparan, teras besi akan menjadi
elektromagnet yang kekuatannya berubah-ubah. Diafragma besi lentur di hadapkan
elektromagnet akan ditarik dengan gaya yang berubah-ubah. Hal ini menyebabkan
diafragma bergetar. Getaran diafragma mempengaruhi udara di hadapannya, sehingga
udara akan dimampatkan dan direnggangkan. Tekanan bunyi yang dihasilkan sesuai
dengan tekanan bunyi yang dikirim melalui mikrofon.
d. Pengangkat Magnetik
Pengangkat magnetik atau sering disebut katrol listrik menggunakan prinsip
magnet remanen dengan cara melilitkan kawat pada inti besai yang berfungsi sebagai
magnet ketika sudah dialirkan arus listrik pada lilitan kawatnya. Jika inti besi untuk
magnet dibengkokkan (berbentuk U), maka magnet seperti itu mempunyai daya tarik
lebih kuat. Inilah yang menjadi prinsip kerja alat pengangkat magnetik. Untuk
memperbesar gaya tarik alat, dapat dilakukan dengan cara menambah lilitan dan
menambah arus listrik. Dewasa ini alat pengangkat magnetik digunakan untuk
memisahkan bahan logam dengan bahan bukan logam, misalnya pada tempat
pembuangan sampah modern.
Pengangkat Magnetik yang besar digunakan untuk mengangkat sampah logam
yang tidak terpakai. Apabila arus dihidupkan maka pengangkat magnetik akan menarik
sampah besi dan memindahkan ke tempat yang dikehendaki. Apabila arus listrik
dimatikan, maka sampah besi akan jatuh. Dengan cara ini sampah yang berupa tembaga,
118
aluminium, dan seng dapat dipisahkan dengan besi. Kelebihan katrol listrik atau
pengangkat magetik adalah:
a. mampu mengangkat sampah besi dalam jumlah besar
b. dapat mengangkat/memindahkan bongkahan besi yang tanpa rantai
c. membantu memisahkan antara logam feromagnetik dan bukan feromagnetik.
Sumber: http://yaa-halovers99.blogspot.co.id/
Gambar 7.24: Katrol listrik
E. Gaya Lorenz
Gaya Lorentz adalah gaya (dalam bidang fisika) yang ditimbulkan oleh muatan
listrik yang bergerak atau oleh arus listrik yang berada dalam suatu medan magnet B. Jika
ada sebuah penghantar yang dialiri arus listrik dan penghantar tersebut berada dalam
medan magnetik maka akan timbul gaya yang disebut dengan nama gaya magnetik atau
dikenal juga nama gaya lorentz. Arah dari gaya lorentz selalu tegak lurus dengan arah
kuat arus listrik (I) dan induksi magnetik yang ada (B). Arah gaya ini akan mengikuti
arah maju skrup yang diputar dari vektor arah gerak muatan listrik (v) ke arah medan
magnet, B, seperti yang terlihat dalam rumus berikut:
F = q ( v × B )
Keterangan:
F = adalah gaya (dalam satuan/unit newton)
B = adalah medan magnet (dalam unit tesla)
q = adalah muatan listrik (dalam satuan coulomb)
v = adalah arah kecepatan muatan (dalam unit meter per detik)
x = adalah perkalian silang dari operasi vektor.
Untuk gaya Lorentz yang ditimbulkan oleh arus listrik I, dalam suatu medan
magnet (B), rumusnya adalah sebagai berikut:
F = I L × B
119
Keterangan:
F = gaya yang diukur dalam unit satuan newton
I = arus listrik dalam ampere
B = medan magnet dalam satuan tesla
× = perkalian silang vektor, dan
L = panjang kawat listrik yang dialiri listrik dalam satuan meter.
Interaksi medan magnet dari kawat berarus dengan medan magnet tetap akan
menghasilkan gaya magnet. Pada peristiwa ini terdapat hubungan antara arus listrik,
medan magnet tetap, dan gaya magnet. Hubungan besaran-besaran itu ditemukan oleh
fisikawan Belanda, Hendrik Anton Lorentz (1853–1928). Dalam penyelidikannya
Lorentz menyimpulkan bahwa besar gaya yang ditimbulkan berbanding lurus dengan
kuat arus, kuat medan magnet, panjang kawat dan sudut yang dibentuk arah arus listrik
dengan arah medan magnet. Untuk menghargai jasa penemuan H.A. Lorentz, gaya
tersebut disebut gaya Lorentz.
Apabila arah arus listrik tegak lurus dengan arah medan magnet, sehingga besar
gaya Lorentz dirumuskan.
F = B x l x I
Keterangan:
F = gaya Lorentz satuan newton (N)
B = kuat medan magnet satuan tesla (T).
l = panjang kawat satuan meter (m)
I = kuat arus listrik satuan ampere (A)
Berdasarkan rumus di atas tampak bahwa apabila arah arus listrik tegak lurus
dengan arah medan magnet, besar gaya Lorentz bergantung pada panjang kawat, kuat
arus listrik, dan kuat medan magnet. Gaya Lorentz yang ditimbulkan makin besar, jika
panjang kawat, kuat arus listrik, dan kuat medan magnet makin besar.
Arah gaya Lorentz bergantung pada arah arus listrik dan arah medan magnet.
Untuk menentukan arah gaya Lorentz digunakan kaidah atau aturan tangan kanan.
Caranya rentangkan ketiga jari yaitu ibu jari, jari telunjuk, dan jari tengah sedemikian
hingga membentuk sudut 900 (saling tegak lurus). Jika ibu jari menunjukan arah arus
listrik (I) dan jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet (B) maka arah gaya Lorentz
searah jari tengah (F). Dalam bentuk tiga dimensi, arah yang tegak lurus mendekati
pembaca diberi simbol . Adapun arah yang tegak lurus menjauhi pembaca diberi
simbol .Perhatikan Gambar 7.25.
120
Sumber: http://bejhka.blogspot.co.id/
Gambar 7.25: Menentukan arah gaya lorentz dengan kaidah tangan kanan
Sumber: http://bejhka.blogspot.co.id/
Gambar 7.26: Arah gaya lorentz digambarkan pada tiga dimensi
Gaya Lorentz yang ditimbulkan kawat berarus listrik dalam medan magnet dapat
dimanfaatkan untuk membuat alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi
gerak. Alat yang menerapkan gaya Lorentz adalah motor listrik dan alat-alat ukur listrik.
Motor listrik banyak dijumpai pada tape recorder, pompa air listrik, dan komputer.
Adapun, contoh alat ukur listrik yaitu amperemeter, voltmeter, dan ohmmeter.
121
RANGKUMAN
1. Gaya tarik magnet yang paling kuat berada pada ujung-ujungnya. Ujung
magnet itu disebut kutub magnet.
2. Ada tiga cara membuat magnet yaitu menggosok dengan magnet tetap,
induksi, dan menggunakan arus listrik.
3. Medan magnet adalah ruang di sekitar magnet yang masih memiliki pengaruh gaya
tarik atau gaya tolak magnet.
4. Garis gaya magnet adalah garis-garis lengkung yang menggambarkan pola
medan magnet. Garis gaya magnet keluar dari kutub utara menuju kutub selatan.
5. Kutub magnet sejenis berdekatan saling tolak-menolak dan berlawanan jenis tarik-
menarik.
6. Sudut yang dibentuk kutub utara jarum kompas dengan arah utara selatan
geografis disebut deklinasi. Adapun, sudut yang dibentuk kutub utara jarum
kompas dengan arah horizontal disebut inklinasi.
7. Menurut Oersted di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet.
8. Elektromagnet adalah kumparan berarus listrik yang di dalamnya terdapat inti besi.
Kekuatan elektromagnet tergantung pada kuat arus, jumlah lilitan, dan inti besi.
9. Gaya Lorentz gaya interaksi antara medan magnet dari arus listrik dan medan
magnet tetap. Besarnya dapat ditulis dalam bentuk rumus F = B × I × I.
122
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang paling tepat !
1. Berikut ini yang termasuk bahan magnetik dan nonmagnetik adalah ....
a. besi dan nikel
b. baja dan bismut
c. nikel dan baja
d. seng dan emas
2. Garis-garis lengkung yang keluar dari kutub utara menuju kutub selatan sebuah
magnet disebut ....
a. kutub magnet
b. garis-garis gaya magnet
c. medan magnet
d. fluks magnet
3. Gaya tarik magnet paling kuat terletak pada ....
a. seluruh bagian magnet
b. salah satu ujung magnet
c. bagian ujung-ujung magnet
d. bagian tengah magnet
4. Berikut ini cara membuat magnet, kecuali ....
a. cara alami
b. cara induksi
c. cara menggosok
d. cara arus listrik
5. Perhatikan gambar berikut!
Benda A dapat menarik benda B dan tidak dapat menarik benda C. Pernyataan
berikut benar, kecuali....
a. benda A sebuah magnet
b. benda B merupakan benda magnetik
c. benda C merupakan benda nonmagnetik
d. benda C merupakan benda feromagnetik
123
6. Perhatikan gambar berikut ini.
Jika besi/baja telah menjadi magnet, pernyataan berikut benar, kecuali....
a. A kutub utara dan B kutub selatan
b. A kutub selatan dan B kutub utara
c. A dan B kutub selatan
d. A dan B kutub utara
7. Ruang di sekitar magnet yang masih mempunyai pengaruh gaya tarik magnet disebut
....
a. medan magnet
b. kutub magnet
c. fluks magnetik
d. garis-garis gaya magnet
8. Magnet listrik dapat diperoleh dengan cara ....
a. mendekatkan besi/baja pada magnet tetap
b. melilitkan kawat berarus listrik DC pada baja/besi berisolasi
c. menggosokkan besi/baja dengan magnet tetap ke satu arah.
d. melilitkan kawat berarus listrik AC pada besi/baja berisolasi.
9. Jarum kompas selalu menunjuk arah utara selatan bumi, disebabkan adanya ....
a. medan magnet bumi
b. gravitasi bumi
c. gaya tarik bumi
d. rotasi bumi
10. Sebuah magnet batang yang tergantung bebas, ternyata tidak menunjuk arah utara
selatan sebab ....
a. magnet tersebut sifat kemagnetannya sudah lemah
b. magnet tersebut berada dalam medan magnet yang lain
c. magnet tersebut merupakan magnet sementara
d. magnet tersebut tidak memiliki kutub utara dan selatan
124
11. Sebuah kompas diletakkan di bawah kawat lurus berarus listrik, ternyata jarum
kompas akan menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa ....
a. di sekitar magnet jarum pada kompas timbul medan magnet
b. di sekitar kawat lurus berarus listrik terdapat medan magnet
c. garis-garis gaya magnet dari magnet jarum kompas ditolak arus listrik
d. magnet jarum pada kompas menimbulkan arus listrik pada kawat.
12. Perhatikan gambar berikut.
Arah medan magnet dari kawat lurus berarus listrik di atas yang benar
adalah....
a. I dan II
b. II dan III
c. I dan III
d. II dan IV
13. Perhatikan gambar berikut.
Pernyataan berikut yang tidaktepat adalah ....
a. A : kutub selatan
b. B : kutub selatan
c. C : kutub selatan
d. D : kutub utara
14. Kelompok alat berikut ini yang bekerja berdasarkan elektromagnet adalah ....
a. bel listrik, telepon, dan kompor listrik
b. telepon, galvanometer, dan relai
c. relai, motor listrik, dan accumulator
d. setrika listrik, akumulator, dan galvanometer
125
15. Kawat berarus listrik berada dalam medan magnet 60 tesla mengalami gaya Lorentz
12 N. Jika kawat itu berada dalam medan magnet 15 tesla, besar gaya Lorentz yang
dialami kawat adalah ....
a. 3 N
b. 36 N
c. 48 N
d. 75 N
B. Jawablah dengan singkat dan tepat !
1. Sebutkan sifat-sifat dua kutub magnet yang saling berdekatan.
2. Sebutkan tiga faktor yang memengaruhi besar medan magnet yang dihasilkan oleh
elektromagnet.
3. Sebutkan tiga faktor yang memengaruhi besarnya gaya Lorentz.
4. Sebuah kawat panjangnya 10 m berada tegak lurus dalam medan magnet sebesar 60
tesla. Jika kuat arus listrik yang mengalir pada kawat 2 A, tentukan besarnya gaya
Lorentz.
5. Ke manakah arah medan magnet, bila arah gaya Lorentz dan arah arus ditunjukkan
gambar beriku
126
BAB 8
KEGUNAAN DAN KOMPOSISI SENYAWA HIDROKARBON
DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur
atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan
atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan
juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.
Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon
dan empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah
alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-
masing mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propana memiliki tiga atom C (C3H8) dan
seterusnya (CnH2·n+2).
Hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana karena hanya
terdiri dari dua unsur, yaitu karbon (C) dan hidrogen (H). Dikelompokkan dalam dua
golongan, yaitu:
1. Hidrokarbon alifatik mencakup alkana, alkena dan alkuna.
2. Hidrokarbon aromatik mencakup benzena dan senyawa turunannya.
Sumber utama hidrokarbon adalah semua bahan bakar fosil (batu bara, minyak
bumi dan gas). Hidrokarbon mempunyai turunan senyawa yang sangat banyak sekali, dan
boleh dikatakan semua senyawa karbon atau senyawa organik merupakan senyawa
turunan hidrokarbon karena unsur utama penyusunnya adalah hidrogen dan karbon.
Meskipun demikian jumlah senyawa yang dihasilkan dari kedua unsur ini sangat banyak.
Hidrokarbon banyak digunakan sebagai bahan dasar untuk berbagai benda, tetapi
hidrokarbon tersebut bereaksi dulu dengan zat lain sehingga membentuk senyawa-
senyawa yang dapat langsung digunakan misalnya sebagai bahan pembuatan kain, pupuk,
obat-obatan, zat aditif, dan bahan untuk hiasan.
Senyawa hidrokarbon yang digunakan sebagai bahan dasar umumnya berupa
hasil distilasi dan cracking minyak bumi seperti gas metana, etena, dan etuna juga
hidrokarbon aromatik seperti benzena. Pada bab ini akan dibahas kegunaan dan
komposisi senyawa hidrokarbon dalam bidang pangan, sandang, papan, perdagangan,
seni, dan estetika.
127
A. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Pangan
Bahan makanan merupakan keperluan hidup manusia di bidang pangan.
Senyawa-senyawa yang terkandung di dalam bahan makanan masing-masing mempunyai
fungsi bagi tubuh manusia, misalnya karbohidrat untuk memenuhi kebutuhan energi
dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Karbohidrat bukan termasuk senyawa hidrokarbon
karena selain mengandung unsur C dan H juga mengandung unsur oksigen, misalnya
glukosa dengan rumus C6H12O6. Senyawa ini merupakan bahan alami, dapat diambil
langsung dari tanaman. Senyawa karbon lainnya yang terdapat dalam makanan yaitu
protein dan lemak.
Dalam kehidupan sehari-hari hampir semua yang digunakan masyarakat atau
dikenakan dalam menjalankan aktifitas adalah hasil olahan dari senyawa hidrokarbon.
Seperti misalnya pakaian, alat masak, alat tulis, tempat pensil, dan lain sebagainya.
Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari
senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom hidrogen (H) dan atom karbon (C).
Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan
dengan rantai tersebut. Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling
sederhana. Dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemui senyawa hidrokarbon, misalnya
minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain.
Sampai saat ini terdapat lebih kurang dua juta senyawa hidrokarbon. Sifat
senyawa-senyawa hidrokarbon ditentukan oleh struktur dan jenis ikatan kovalen antar
atom karbon. Oleh karena itu, untuk memudahkan mempelajari senyawa hidrokarbon
yang begitu banyak, para ahli melakukan penggolongan hidrokarbon berdasarkan
strukturnya, dan jenis ikatan koevalen antar atom karbon dalam molekulnya.
Sejalan dengan dengan kemajuan industri dan tegnologi, kebutuhan manusia akan
sarana yang memadai makin bertambah. Salah satu sarana itu ialah bahan kimia,baik
berupa unsur, senyawa ataupum campuran. Diketahui bahwa terdapat 92 jenis unsur di
alam dan kebayakan dari unsur tersebut terdapat sebagai persenyawaan. Hanya unsur-
unsur yang kurang reaktif saja yang saat ini belum ditemukan dalam keadaan bebas.
Tetapi, berkat kemajuan Iptek telah dapat dibebaskan unsur-unsur dari persenyawaan.
Begitu banyak manfaat yang diberikan oleh produk-produk dari hidrokarbon, namun
masih ada yang belum mengetahui produk-produk yang dihasilkan dari hidrokarbon.
Senyawa hidrokarbon dibidang pangan berperan dalam penyediaan makanan,
untuk memasak bahan makanan digunakan bahan dasar minyak tanah atau LPG.
Sekarang banyak makanan dan minuman yang dikemas dengan citarasa dan
aroma yang beraneka ragam serta dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Pada
128
makanan ini telah ditambahkan berbagai zat aditif makanan. Bahan dasar zat aditif ada
yang berasal dari hidrokarbon yaitu benzena yang mempunyai rumus C6H6.
Zat aditif yang berasal dari senyawa hidrokarbon misalnya pemanis sakarin dan
sodium siklamat, keduanya mengandung bahan dasar benzena C6H6. Bahan pengawet
lainnya yang mengandung bahan dasar senyawa turunan benzene yaitu natrium benzoat
yang biasa digunakan untuk pengawet manisan buah dan minuman. Senyawa ini
merupakan senyawa hidrokarbon aromatik yang bentuknya siklik, tak jenuh, dan
berbahaya.
Bahan-bahan kimia sintetis biasanya dicantumkan pada label kemasan makanan
atau minuman seperti contoh berikut.
Sumber: https://food.detik.com/read/
Gambar 8.1: Contoh label kemasan produk makanan
B. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Sandang
Untuk keperluan sandang senyawa hidrokarbon mulai digunakan untuk
mengganti bahan alam seperti kapas, sutra, dan wool. Bahan pakaian sintetis harganya
lebih murah dan dapat diproduksi secara besar-besaran dalam waktu singkat. Produk ini
termasuk polimer yang dibuat dari berbagai senyawa hidrokarbon molekul kecil yang
disebut monomer.
Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA
(purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah
kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa
129
aromat, yaitu para-xylene. Bentuknya senyawa benzen (C6H6), tetapi ada dua gugus metil
pada atom C1 dan C3 dari molekul benzen tersebut. Senyawa hidrokarbon juga mulai
digunakan untuk mengganti bahan alam seperti kapas, sutra, dan wool.
Perhatikan bagan berikut.
Sumber: https://konsep-kimia.blogspot.co.id/
Gambar 8.2: Bagan pembuatan beberapa bahan sandang dari hidrokarbon
Bahan sandang sintetis umumnya merupakan polimer dari beberapa senyawa
kimia yang bahan dasarnya adalah senyawa hidrokarbon yaitu metana, etena, butena, juga
benzena. Hidrokarbon tersebut direaksikan dengan zat lain untuk menghasilkan
monomer-monomer yang mengandung oksigen dan mengandung nitrogen kemudian
monomer-monomer dipolimerisasikan menjadi senyawa polimer yang berupa serat atau
benang. Serat atau benang tersebut diolah menjadi kain - kain yang digunakan sebagai
bahan sandang.
C. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Papan
Umumnya bahan bangunan seperti semen, bata, dan kayu bukan dari senyawa
hidrokarbon. Semen dibuat dari campuran batu kapur, tanah liat, pasir, dan senyawa
lainnya.
Bahan bangunan yang dibuat dari senyawa hidrokarbon antara lain cat dan kaca
plastik atau fiberglas. Cat ada yang bahan dasarnya metana, etena, dan butena. Beberapa
contoh cat sesuai bahan dasar tertera pada tabel berikut.
130
Tabel 8.1 Berbagai jenis cat sesuai bahan dasarnya
Hidrokarbon Jenis Cat Rumus Kegunaan
Metana Cat Vinil (C4H6O2)n Cat tembok
Etena Cat Lateks Stirena-
Butadiena
(C28H30)n Cat tembok
Propena Cat Damar Alkid (C11H10O5)n Cat kayu atau besi
Selain cat, bahan bangunan lain ada yang dibuat dari macam-macam polimer
hidrokarbon, misalnya daun pintu, atap plastik, bak mandi, dan pipa-pipa air. Genteng
plastik bahan bangunan ada yang berasal dari hidrokarbon berupa plastik. Bahan dasar
plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa
olefin/alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan plastik inilah kemudian bisa jadi
bermacam-macam benda, mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan
interior rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll. Contoh senyawa hidrokarbon untuk
bahan-bahan bangunan ini tertera pada tabel berikut.
Tabel 8.2 Berbagai jenis bahan bangunan dari senyawa hidrokarbon
Senyawa Hidrokarbon Jenis Plastik Jenis Bahan Bangunan
Kloro etena PVC Pipa air
2-metilpropanoat Perspek Kaca plastik
D. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Perdagangan
Berbagai produk industri banyak diperdagangkan untuk berbagai keperluan
sehari-hari misalnya barang-barang dari plastik, pupuk, pestisida, detergen, karet sintetis,
dan obat-obatan. Semua bahan ini dibuat dari zat-zat kimia yang diolah di pabrik secara
besar-besaran. Perhatikan bagan berikut.
Sumber: https://konsep-kimia.blogspot.co.id/
Gambar 8.3: Bagan pembuatan berbagai jenis plastik
131
Pada bagan tersebut dapat dilihat bahwa plastik ternyata ada yang bahan dasarnya
gas metana, etena, dan propena. Plastik yang paling banyak produknya adalah politena
atau poletilena. Pembuatannya melalui proses polimerisasi adisi, yaitu penggabungan
monomermonomer etena yang berikatan rangkap dan berwujud gas sehingga terbentuk
polimer yang ikatan antara C dan C nya tunggal dan berwujud padat.
Minyak bumi merupakan senyawa hidrokarbon yang menjadi komoditi
perdagangan yang sangat penting bagi dunia karena minyak bumi merupakan salah satu
sumber energi yang paling utama saat ini. Negara-negara di dunia penghasil minyak bumi
membentuk organisasi antarnegara penghasil minyak bumi yang diberi nama OPEC
(Organization of Petrolleum Exporting Country). Hasil penyulingan minyak bumi banyak
menghasilkan senyawa-senyawa hidrokarbon yang sangat penting bagi kehidupan
manusia, seperti bensin, petroleum eter (minyak tanah), gas elpiji, minyak pelumas, lilin,
dan aspal. Contoh senyawa yang digunakan dalam bidang perdagangan:
a. Etena, digunakan sebagai obat bius.
b. Pentena heksana dan heptana digunakan untuk pelarut sintetis.
c. Propana, untuk sintetis propanal.
d. Metana, untuk zat bakar dan sintesis senyawa metil klorida dan metanol.
e. Teflon sebagai pelapis anti lengket pada alat alat masak.
f. Butena untuk pembuatan karet sintetis.
g. Polistirena untuk membuat kancing sisir pembungkus alat listrik.
h. Propena, untuk sintesis gliserol, isopropil, dan plastik polipropilena.
i. SBR digunakan untuk karet sintetis.
j. Glisserol, untuk bahan kosmetik, pelembab, dan industri makanan
Contoh pembentukan polimernya:
Sebenarnya ada lagi jenis plastik lain yang bahan dasarnya metana, etena,
propena, dan benzena, contohnya tertera pada Tabel 8.3.
132
Tabel 8.3 Berbagai jenis plastik dan kegunaannya
Sumber: read:https://konsep-kimia.blogspot.co.id/
Produk industri lain dalam perdagangan yang bahan dasarnya hidrokarbon
contohnya tertera pada Tabel 8.4.
Tabel 8.4 Berbagai produk industri dari hidrokarbon
Sumber: read:https://konsep-kimia.blogspot.co.id/
Sebetulnya obat sudah ditemukan sejak dulu. Dahulu obat dibuat dari bahan
alami, misalnya akar tanaman dan daun. Sekitar tahun 1800 obat-obatan dari senyawa
kimia mulai diproduksi, misalnya ahli kimia Perancis Charles Frederie Gerhard tahun
1853 membuat aspirin sebagai penahan sakit dengan struktur kimia seperti Gambar 8.4.
133
Gambar 8.5 Struktur aspirin
Bahan dasar aspirin dapat berupa etena dan benzena. Tahun 1950 diproduksi lagi
obat penahan sakit yaitu paracetamol. Sampai saat ini paracetamol banyak digunakan.
E. Senyawa Hidrokarbon di Bidang Seni dan Estetika
Benda seni dapat berupa lukisan cat, perhiasan, dan kerajinan tangan dari plastik.
Beberapa benda seni ditempatkan di suatu ruangan atau dipakai di badan untuk
menambah estetika atau keindahan. Lukisan umumnya dibuat dari cat yang sebagian
komponennya berasal dari senyawa hidrokarbon.
Benda seni lainnya banyak dibuat dari plastik seperti patung-patung, aksesoris,
bunga-bungaan, atau buah-buahan. Contoh beberapa benda seni tertera pada tabel berikut.
Tabel 8.5 Beberapa Benda Seni dari Hidrokarbon
Benda Seni Bahan Hidrokarbon
Kerajinan tangan patung Busa poliuretan Benzena
Bunga dan buah plastik Polietilena Etena
Hiasan dinding Pleksiglas Propilena
Hiasan aquarium Polietilena Etena
Pembuatan bahan-bahan dari senyawa hidrokarbon ini setelah melewati berbagai
proses atau reaksi kimia di pabrik-pabrik. Mengingat senyawa hidrokarbon ini merupakan
hasil distilasi minyak bumi maka penggunaannya harus sangat bijaksana karena minyak
bumi ini termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui.
134
RANGKUMAN
1. Senyawa hidrokarbon dapat diolah menjadi senyawa karbon yang langsung dapat
digunakan dalam kehidupan sehari-hari melalui berbagai reaksi dengan zat lain atau
reaksi polimerisasi.
2. Di bidang pangan senyawa hidrokarbon kurang berperan kecuali sebagai bahan
bakar memasak makanan dan bahan dasar beberapa zat aditif makanan.
3. Di bidang sandang banyak bahan pakaian dibuat dari bahan dasar hidrokarbon
metana, etena, dan butena. Jenis kain yang dihasilkan contohnya serat akrilik,
dakron, orlon, dan nilon.
4. Di bidang papan senyawa metana, etena, dan propena merupakan bahan dasar
pembuatan cat, pipa paralon, dan jenis plastik untuk kaca, pipa air, dan seng plastik.
5. Di bidang perdagangan senyawa hidrokarbon yang banyak dijual yaitu produk
plastik, obat-obatan, detergen, pestisida, dan pupuk. Plastik yang terkenal adalah
polietilena yang merupakan polimer dari etena. Dari metana dihasilkan melamin,
dari propena dihasilkan polipropilen. Obat yang bahan dasarnya etena dan benzena
adalah aspirin.
6. Di bidang seni dan estetika senyawa yang banyak digunakan adalah cat. Karya seni
lainnya banyak dibuat dari polietilen dan akrilik.
135
UJI KOMPETENSI
A. Pilihlah Jawaban yang Paling tepat !
1. Senyawa hidrokarbon yang paling sederhana adalah . . . .
a. etuna
b. etena
c. etana
d. metana
e. benzena
2. Pemanis buatan yang bahan dasarnya berasal dari senyawa hidrokarbon C6H6 adalah....
a. sorbitol
b. asam benzoat
c. sodium siklamat
d. glukosa
e. gula batu
3. Pakaian pada foto terbuat dari polimer sintetis, hidrokarbon pembentuk polimer tersebut
adalah . . . .
a. metana
b. Dafetana
c. etena
d. propane
e. butena
4. Butena merupakan senyawa hidrokarbon yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan
. . . .
a. rayon
b. orlon
c. nillon
d. Dacron
e. Tetoron
136
5. Pakaian yang berasal dari bahan berikut: serat akrilik, dakron, orlon dan nilon.
Di antara pakaian tersebut yang bahan dasarnya dari etena adalah:
a. 1 dan 3
b. 2 dan 3
c. 1 dan 4
d. 2 dan 4
e. 3 dan 4
6. Cat kayu/besi yang termasuk jenis damar alkid mempunyai bahan dasar
a. metana
b. etena
c. propena
d. butena
e. propane
7. Di antara bahan bangunan berikut yang bahan dasarnya berasal dari senyawa
hidrokarbon adalah . . . .
a. semen
b. bata
c. ubin
d. batu kapur
e. cat tembok
8. Berikut ini contoh-contoh benda dari melamin, kecuali . . . .
a. piring
b. gelas
c. mangkok
d. wajan
e. sendok
9. Berikut ini yang merupakan obat dengan bahan dasar hidrokarbon adalah:
a. karbon aktif
b. magnesium hidroksida
c. aspirin
d. natrium klorida
e. kalium hidroksida
137
10. Benda-benda seni berikut yang bahan dasarnya hidrokarbon adalah....
a. teko antik
b. patung logam
c. tembikar
d. gelas kristal
e. patung plastik
B. Jawablah pertanyaan berikut !
1. Jelaskan kegunaan senyawa hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari!
2. Berikan contoh proses pembuatan produk bahan pakaian yang bahan
dasarnya senyawa hidrokarbon!
3. Tuliskan reaksi polimerisasi dari etena menjadi polietilena!
4. Senyawa hidrokarbon apa saja yang merupakan bahan dasar pembuatan
produk aspirin, detergen, pestisida, teflon, dakron, dan spon!
5. Bagaimana pendapatmu tentang dipoduksinya benda-benda keperluan
kehidupan sehari-hari yang bahan dasarnya senyawa hidrokarbon?
138
DAFTAR PUSTAKA
Budiman, Arif. 2012. Sifat Kemagetan Bahan. http://arifbudiman.blogspot.com
Buche, F.J. 1975. Introduction to Physics for Scientist and Engineers, Fourth Edition.
New York: McGraw-Hill Book Company.
Foster, Bob. 2003. Fisika Terpadu. Jakarta: Erlangga.
Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics,
Third Edition. New Jersey: Prentice Hall.
Halliday, David, Robert Resnick, dan Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics,
Sixth Edition. New York: John Wiley & Sons.
Hewitt, Paul G. 1998. Conceptual Physics, Eight Edition. New York: Addison Wesley
Longman.
Jones, E.R. dan Chiulders, R.L. 1994. Contemporary College Physics, Second Edition.
New York: Addison Wesley Longman.
Sears, F.W. et al. 1983. University Physics. New York: Addison-Wesley Publishing
Company.
Sears, F.W. dan Zemanski. 2002. Fisika Universitas. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Sutrisno. 1983. Seri Fisika Dasar. Bandung: Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB.
Tipler, Paul A. 1991. Physics for Scientists and Engineers, Third Edition. New Jersey:
Worth Publisher.
Tim Redaksi Dorling Kindersley. 1997. Jendela IPTEK, Cetakan Pertama. Jakarta:
Balai Pustaka.
Tim Redaksi Pustaka Setia. 2005. Panduan SPMB IPA 2006. Bandung: Pustaka Setia.
Tim Redaksi Usborne Publishing LTD. 2000. Science Encyclopedia. London:
Usborne Publishing LTD.
Tim Widya Gamma. 2005. Pemantapan Menghadapi Ujian Nasional (UN) dan Ujian
Sekolah (US) SMA IPA 2005/2006. Bandung: Yrama Widya.
Pratama, Ichal. 2012. Bahan Magnetik. http://ichaltecnik.blogspot.com.
Saripudin, Aip, dkk. Praktis Belajar Fisika. http://books.google.com.
Gie,
Sutrisno, Tan Ik. 1983. Fisika Dasar (Listrik, Magnet, dan Termofisika). Bandung:
ITB
Halliday & Resnick. 1989. Fisika. Jakarta: Erlangga
https://limansari.wordpress.com/2012/12/04/sistem-integrasi-pertanian/
https://www.slideshare.net/yenniauliawati/kontaminasi-tanah-air-dan-udara-oleh-
limbah
http://healthyrise.com/yogurt
http://trend.fajar.co.id/2017/01/23/berikut-6-manfaat-keju-bagi-kesehatan/
https://www.lifull-produk.id/produk/bango-kecap-manis
https://www.tokopedia.com/kroket-risoles/tempe-resto-harga-grosir
https://www.deherba.com/ternyata-tape-singkong-kaya-manfaat-bagi-kesehatan.html
http://belajarberkebun.com/pengertian-tanaman-hidroponik.html
http://www.aquafarm.co.id/2015/12/sukses-hidroponik-dengan-teknik.html
https://muthiaura.wordpress.com/2014/08/23/rangkuman-antibodi-monoklonal-
sebagai-obat-kanker/
http://septiadarmiyati.blogspot.co.id/2015/06/imunisasi-1.html
https://ikhwanone.wordpress.com/2010/09/05/serendipity-ketidaksengajaan-yang-
mengubah-sejarah/
http://juhli.net/cara-meningkatkan-hormon-insulin-dalam-tubuh-secara-alami/
http://chronicle.augusta.com/stories/2003/10/23/bus_398122.shtml
139
http://www.build-a-biogas-plant.com/
http://mafia.mafiaol.com/2012/12/cara-membuat-magnet.html
http://www.pelajaran.co.id/2017/09/cara-membuat-magnet-sederhana-dengan-cara-
menggosok-induksi-dan-arus-listrik.html
http://memetmulyadi.blogspot.co.id/2009/01/kemagnetan-materi-ipa-kelas-9-
smpmts.html
http://fkarunia9h.blogspot.co.id/2016/01/kemagnetan-materi-ipa-kelas-9-smpmts.html
https://alamulhudaa.wordpress.com/2014/03/11/kemagnetan/
http://maztriks.blogspot.co.id/2014/03/kemagnetan-bumi.html
http://maslatip.com/manfaat-elektromagnet-dalam-kehidupan-sehari-hari.html
http://yaa-halovers99.blogspot.co.id/2014/02/katrol-listrik-elegtromagnetik.html
http://bejhka.blogspot.co.id/2014/03/gaya-lorentz.html
https://konsep-kimia.blogspot.co.id/2016/09/kegunaan-hidrokarbon-dalam-bidang-
sandang-dan-papan.html
https://konsep-kimia.blogspot.co.id/2016/09/kegunaan-hidrokarbon-dalam-bidang-
perdagangan.html
http://smpsma.com/pengertian-efek-tyndall-dan-peranan-efek-tyndall.html
http://nuttigekennis.blogspot.co.id/2015/01/koloid.html
http://www.nafiun.com/2013/07/mengapa-partikel-koloid-bermuatan-listrik.html
https://www.slideshare.net/DyanAdhityaNugrahaM/sistem-koloid-65557706
https://www.slideshare.net/mirantisafitri/9-koloid1
https://www.slideshare.net/RahizaRusnedy/bab10-kol-42129823
https://www.tokopedia.com/ryrafoodie/rendang-daging-sapi-berbagai-level
http://www.tokomesin.com/analisa-usaha-suplier-makanan-ringan-dan-analisa-
usahanya.html
http://recreatinghappiness.com/dessert-recipes/the-gf-rainbow-cake-recipe-finally/
https://krisanputihku.blogspot.co.id/2013/07/ancaman-produk-kadaluarsa.html
https://id.pinterest.com/amandanikole19/boba-licious/
https://indonesian.alibaba.com/product-detail/pandan-leaves-powder-from-vietnam-
50030218040.html
https://id.pinterest.com/farahwulansari/birthday-cake/
https://dir.indiamart.com/navi-mumbai/pure-sugar.html
http://manfaat.co.id/manfaat-madu
http://yang-heboh.blogspot.co.id/2011/03/zat-zat-berbahaya-yang-sering-kita.html
http://jutaantoko.com/catalog/product/view/id/3227/s/sari-roti-roti-tawar-kupas-extra-
kalsium-pck-200g/
Sumber: https://adamxion99.wordpress.com/
http://www.bangunrumahmas.com/gambar-rumah/Gambar-Bel-Listrik/
http://kaltim.tribunnews.com/2015/05/14/tips-mudah-deteksi-bakso-atau-pentol-
mengandung-boraks
http://www.solusisehatku.com/ternyata-kayu-manis-juga-memiliki-efek-buruk-ini-dia-
ulasannya
http://tradisioanal-obat.blogspot.co.id/2015/05/efek-bahaya-msg-bagi-kesehatan.html
http://polusidanpencemaranair.blogspot.co.id/2016/02/akibat-pencemaran-air.html
http://www.ebiologi.com/2015/07/pencemaran-udara-pengertian-penyebab.html
http://java-borneo.blogspot.co.id/2011/06/bahan-bahan-penyedap-alami.html
http://marrkputra.blogspot.co.id/2013/10/sistem-pertanian-terpadu-integrated.html
http://ws.javabalitrips.com/garuda-air-launches-two-new-planes/a330-
300_garuda_take_off/
140
http://wanramlah.blogspot.co.id/2014/10/16-bahan-paling-mahal-di-dunia.html
https://artikelnesia.com/2011/09/24/kemagnetan-bahan/
https://food.detik.com/read/2014/02/28/163058/2511713/900/isi-label-nutrisi-
makanan-kemasan-amerika-akan-segera-diubah
http://www.indonesiacerdas.web.id/2012/08/kemagnetan.html
http://teknikelektronika.com/cara-kerja-bel-listrik-electric-bell/
read:https://konsep-kimia.blogspot.co.id/2016/09/kegunaan-hidrokarbon-dalam-
bidang-perdagangan.html
http://dasteldiyah.blogspot.co.id/2014/12/cara-kerja-pesawat-telepon.html
141
GLOSARIUM
reaksi redoks: merupakan kegiatan dari reaksi oksidasi dan reduksi
alkil halida: turunan hidrokarbon yang satu atau lebih hidrogenya diganti dengan
halogen
asam karbosilat: asam organik yang dicirikan oleh gugus fungsi karboksil yang
terbentuk melalui perpaduan antara gugus karbonil dengan gugus hidroksil yang
terpaut dalam satu karbon
autoredoks: suatu unsur yang dapat bertindak sebagai pereduksi dan pengoksidasi
sekaligus
bahan ferromagnetik: bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang kuat
bahan paramagnetik: bahan yang ditarik oleh magnet dengan gaya yang lemah
bilangan oksidasi: muatan yang dimiliki oleh atom jika elektron valensinya
cenderung tertarik ke atom lain yang berikatan dengannya dan memiliki
keelektronegatifan lebih besar
bioteknologi: pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang menggunakan makhluk hidup
untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia.
dialisis: proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel
pada permukaannya
efek Tyndall: penghamburan partikel apabila diberi seberkas sinar
elektroforesis: peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke salah satu
elektrode
emulsi: campuran antara pertikel-partikel suatu zat cair (fase terdispersi) dengan zat
cair lainnya (fase pendispersi)
gerak Brown: gerak acak atau gerak tidak beraturan dari partikel koloid
gugus fungsi: atom atau kumpulan atom yang menandai suatu golongan senyawa
organik dan menentukan sifat-sifat golongan senyawa organik
hidrokarbon: sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom
hidrogen (H).
kemagnetan: kemampuan suatu benda menarik benda lain yang berada di dekatnya
koagulasi: penggumpalan partikel koloid sehingga membentuk endapan
koloid: merupakan suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih,
partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah)
tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/pemecah)
142
koloid hidrofil: koloid yang suka menyerap (adsorbsi) terhadap pelarut air
limbah: buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun
domestik (rumah tangga)
nahan diamagnetik: bahan yang tidak ditarik oleh magnet
oksidator: zat yang mengalami reduksi
polusi: masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan komponen lain
ke lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau
proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai tingkat tertentu yang
menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai
dengan peruntukkannya.
polutan: zat atau bahan yang dapat mengakibatkan polusi.
reduktor: adalah zat yang mengalami oksidasi
senyawa organik: senyawa yang banyak mengandung unsur karbon dan unsur
lainnya seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan fosfor dalam jumlah
sedikit
sifat khas koloid: sifat optik, sifat kinetik, dan sifat elektrik
suspensi: disebut juga suspensi kasar merupakan campuran heterogen antara fase
terdispersi dalam medium pendispersi
zat aditif makanan: bahan yang ditambahkan ke dalam pangan untuk mempengaruhi
sifat atau bentuk pangan, baik yang mempunyai maupun tidak mempunyai nilai
gizi
143
BIODATA PENULIS
Dr. Noor Hudallah, M.T. Lahir di Jepara Oktober 1964. Menjadi
dosen di program studi S-1 Jurusan Teknik Elektro Universitas
Negeri Semarang (Unnes) sejak 1 Januari 1989 dan program
Pascasarjana Unnes.
Pendidikan Sekolah Dasar (SD) ditempuh di SDN Gemulung
Pecangaan Jepara, lulus 1976. Lulus dari Sekolah Menengah
Pertama (SMP) Negeri Krasak Pecangaan Jepara pada tahun 1980.
Sekolah Menengah Atas (SMA) ditempuh di SMA Pemda Pecangaan, lulus tahun
1983.
Jenjang S1 diselesaikan pada tahun 1988 dari IKIP Semarang (sekarang Unnes) dari
Jurusan Pendidikan Teknik Elektro. Jenjang S2 ditempuh di jurusan Teknik Elektro
Universitas Gadjah Mada (UGM), lulus tahun 2002. Selanjutnya jenjang S3
diselesaikan di Universitas Pendidikan Indonesia (UPI) mengambil program studi
Administrasi Pendidikan.
Cukup banyak pengalaman mengajarnya selain di Unnes, diantaranya pernah
mengajar di SMA Taman Siswa (Taman Madya) Semarang, STM Negeri Kendal,
SMTIK PIKA, LPDI PIKA, Universitas Raden Fattah (Unisfat) Demak, Universitas
Wahid Hasyim (Unwahas) Semarang dan Magistes Pendidikan Universitas Kristen
Satya Wacana (UKSW) Salatiga.
Selain buku IPA Terapan, buku lain yang sudah ditulis adalah Teknik Penerangan
yang diterbitkan oleh Unnes Press.
Drs. Agus Suryanto, M.T. Lahir di Semarang 1967. Menjadi
dosen di program studi S-1 Jurusan Teknik Elektro Universitas
Negeri Semarang (Unnes) sejak 1992.
Pendidikan Sekolah Dasar (SD) Sekolah Menengah Pertama
(SMP) dan Sekolah Menengah Atas (SMA) ditempuh di
Semarang.
Lulus S1 dari IKIP Semarang (sekarang Unnes) dari Jurusan
Pendidikan Teknik Elektrodan S2 lulus dari di jurusan Teknik
Elektro Universitas Gadjah Mada (UGM). Saat ini sedang menempuh jenjang S3 di
Universitas Negeri Semarang mengambil program studi Manajemen Pendidikan.
144