Ensiklopedia Sains dan Teknologi

Alam sekitar

Keadaan semula jadi di sekeliling manusia, haiwan, dan tumbuhan. Secara saintifik, alam

sekitar juga dikenali sebagai biosfera yang terdiri daripada atmosfera, hidrosfera, dan

litosfera yang merangkumi segala hidupan di bumi.

Atmosfera terdiri daripada campuran gas hasil pembentukan unsur-unsur yang

terkeluar dari permukaan bumi. Hidrosfera terdiri daripada laut, tasik, sungai, dan air bawah

tanah. Litosfera pula terdiri daripada tanah yang menyeliputi kerak bumi.

Sejak dahulu lagi, lapisan biosfera menerima dan menggunakan bahan-bahan

buangan yang dihasilkan oleh makhluk hidup. Sistem alam semula jadi dengan sendirinya

telah merawat bahan-bahan buangan tersebut. Bagi setiap pencemaran yang disebabkan

sumber semula jadi ke atas alam sekitar, akan terdapat tindakan semula jadi yang

memastikan kualiti alam sekitar tetap terpelihara. Pencemaran tersebut mungkin disebabkan

oleh perubahan fizik, kimia, dan biologi. Namun begitu, sejak kebelakangan ini, kemampuan

biosfera untuk mengekalkan keseimbangan semula jadi ini semakin berkurangan.

Bidang alam sekitar dapat dibahagikan kepada sains alam sekitar dan kejuruteraan

alam sekitar. Sains alam sekitar merangkumi bidang seperti ekonomi alam sekitar serta

perancangan dan pengurusan alam sekitar. Kejuruteraan alam sekitar pula memberi

penekanan tentang cara pengawalan dan reka bentuk sistem rawatan yang berkesan bagi

menjamin kesejahteraan alam sekitar. Alam sekitar yang terpelihara bermakna udara yang

bersih, air yang jernih dan selamat digunakan serta persekitaran yang nyaman dan terhindar

daripada segala bentuk pencemran.

Kesan Manusia Terhadap Alam Sekitar Dalam keadaan semula jadi, kehidupan di

muka bumi adalah dalam keadaan seimbang dengan persekitarannya. Aktiviti setiap spesies

hidupan akan bergantung pada sumber-sumber keperluan baginya. Bahan buangan yang

dikeluarkan oleh sesuatu spesies menjadi sumber makanan kepada spesies yang lain.

Hubungan inilah yang akan mengekalkan keseimbangan alam sekitar.

Aktiviti manusia banyak mempengaruhi alam sekitar. Kesan aktiviti manusia

terhadap alam sekitar telah bermula sejak zaman dahulu lagi. Walau bagaimapaun, dengan

perubahan masa, kesan ini semakin ketara dan bertambah. Manusia telah mencemari alam

sekitar terus menerusi bermulanya revolusi perindustrian.

Keupayaan manusia memenuhi kemahuan mereka telah merosakkan keseimbangan

sistem semula jadi alam sekitar. Manusia pada masa dahulu menggunakan sumber semula

jadi bagi memenuhi keperluan asasi. Mereka makan tumbuhan dan haiwan tanpa

mengganggu alam persekitaran. Mereka juga menggunakan air sungai tanpai merosakkan

kualiti air sungai. Bahan buangan hasil penggunaan sumber semula jadi dikitar semula oleh

sistem semula jadi alam sekitar.

Dengan perubahan masa, apabila manusia mula membentuk kumpulan yang lebih

besar, kesan terhadap persekitaran menjadi ketara. Manusia bukan sahaja mengganggu

keseimbangan alam sekitar bagi memenuhi keperluan asasi, malahan juga bagi memenuhi

kehendak di luar keperluan mereka. Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20,

perusahaan kenderaan serta pemprosesan makanan dan minuman menjadi aktiviti yang

paling utama.

Penghasilan dan penggunaan barangan tersebut akan membawa kepada bahan-

bahan buangan yang lebih kompleks yang sukar diterima oleh alam sekitar. Asap daripada

kenderaan dan serombong industri mula mencemari udara persekitaran. Dengan

pertambahan manusia dan kepesatan perkembangan teknologi selaras dengan

pertumbuhan ekonomi dunia, pencemaran semakin bertambah rumit dan kompleks.

Asid sitrik

Asid yang ditemui di dalam buah-buahan sitrus. Ia telah digunakan dengan meluas dalam

industri makanan, minuman, farmaseutik, dan kosmetik. Asid sitrik memberikan rasa masam

dan kepahit-pahitan kepada makanan dan minuman. Pada masa dahulu, penghasilan asid

sitrik secara besar-besaran dilakukan dengan penulenan secara kimia buah-buahan sitrus.

Buah-buahan sitrus sesuai tumbuh di kawasan beriklim mediterranean khususnya Itali pada

suatu masa dahulu menguasai industri penghasilan asid sitrik. Pada masa sekarang, hampir

semua asid sitrik komersil dihasilkan secara penapaian oleh mikroorganisma.

Mikroorganisma yang digunakan secara meluas dalam penghasilan asid sitrik komersl ialah

Aspergillus niger.

Dari segi sejarah, penapaian asid sitrik oleh mikroorganisma kulat dimulakan pada

tahun 1893. Penapaian ini adalah antara penapaian aerobik yang mula-mula diusahakan

dengan jayanya. Teknologi penapaian aerobik ini kemudiannya dikembangkan untuk

penghasilan produk lain seperti antibiotik.

Proses penghasilan asid sitrik dilakukan dalam penapai berudara dengan

menggunakan medium molas dan garam ammonium. Secara biokimia, asid sitrik ialah

produk metabolit primer yang terhasil daripada kitar asid misalnya Aspergillus niger

berupaya merembes asid sitrik ke dalam medium penapaian. Semasa pertumbuhan dan

fasa penghasilan metabolit. Dalam fasa pertumbuhan, sebahagian besar glukosa yang

ditambah guna untuk menghasilkan biojisim dan karbon dioksida. Hanya sedikit sahaja asid

sitrik yang dihasilkan dalam fasa pertumbuhan ini. Dalam fasa penghasilan metabolit,

sebahagian besar glukosa ditukarkan kepada asid sitrik yang dihasilkan dalam fasa

pertumbuhan ini. Dalam fasa penghasilan metabolit, sebahagian besar glukosa ditukarkan

kepada asid sitrik. Secara umum, 15 - 25 peratus gula dalam medium penapaian ditukarkan

kepada asid sitrik.

Dalam industri, proses perolehan asid sitrik dimulai dengan pemisahan miselium A.

niger yang diikuti dengan penambahan kapur (kalsium karbonat). Kapur ditambah untuk

memendakkan hasil sampingan, iaitu asid oksalid pada suhu 80 - 90°C. Selepas

penyingkiran asid oksalik, larutan dirawat lagi dengan kapur pada suhu 95°C untuk

mendapatkan mendakan kalsium sitrat. Kalsium sitrat kemudiannya diasidkan dengan asid

sulfurik. Selepas itu, larutan dipekatkan dan dihablurkan. Akhir sekali pengeringan dilakukan

untuk menyingkirkan air daripada hablur asid sitrik.