MENGENAL DEFINISI KIMIA HIJAU DAN PRINSIPNYA

 

Oleh: Elena Novian Ramadhani (@T16-Elena)

Program Studi Ilmu Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana.

e-mail : ramadhanielena@gmail.com

 

 

ABSTRAK

          Kajian green chemistry umumnya mencakup konsep dan pendekatan yang efektif untuk mencegah pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh proses dan produk bahan kimia beracun dan berbahaya. Pembelajaran kimia berbasis green chemistry menjadi salah satu metode yang dapat digunakan sebagai pendekatan untuk mencegah pencemaran akibat bahan-bahan kimia. Kegiatan praktikum di laboratorium berupaya menggunakan prinsip green chemistry yang dapat dilakukan dengan upaya mengurangi, menghilangkan, atau mengganti penggunaan bahan-bahan kimia beracun dan berbahaya yang digunakan dalam percobaan untuk mengurangi kadar pencemar dan volume limbah. Sebagai tenaga pendidik dalam pelaksanaan pembelajaran kimia diharapkan mampu memiliki ilmu pengetahuan, wawasan, serta ketrampilan dalam mengaplikasikan prinsip-prinsip green chemistry.

 

Kata kunci : kimia hijau, prinsip green chemistry 

ABSTRACT   

      Green chemistry studies generally include effective concepts and approaches to prevent environmental pollution caused by hazardous and hazardous chemical processes and products. Green chemistry-based learning is one method that can be used as an approach to prevent pollution due to chemicals. Practical activities in the laboratory attempt to use the principle of green chemistry which can be done by reducing, eliminating, or replacing the use of hazardous and hazardous chemicals used in experiments to reduce pollutant levels and the volume of waste. As educators in the implementation of chemistry learning, they are expected to be able to have knowledge, insight, and skills in applying the principles of green chemistry.

Keywords: green chemistry, principles of green chemistry

       

 PENDAHULUAN

          Menurut EPA (2015), Kimia Hijau (Green Chemistry) adalah desain produk dan proses kimia yang berupaya mengurangi atau menghilangkan penggunaan zat berbahaya. Kimia hijau berlaku untuk seluruh siklus hidup produk kimia, termasuk desain, manufaktur, penggunaan, dan pembuangan akhir. Kimia Hijau dikenal juga sebagai Kimia Berkelanjutan (Sustainable Chemistry). Dalam hal ini Kimia Hijau merupakan konsep dan pemikiran mengenai kimia untuk menyelamatkan lingkungan dari pencemaran. Kimia Hijau bukanlah cabang ilmu kimia baru, namun merupakan cara pandang atau strategi dalam kaitannya dengan pemanfaatan kimia.

          Kimia hijau berupaya membuat langkah-Iangkah kreatif dan inovatif beragam proses kimia, baik dengan menggeser, menambah (atau mengurangi), dan memperbaharui proses kimia tradisional-konvensional menjadi lebih ramah terhadap kelangsungan hidup imat manusia dan lingkungan sekitar, dengan tetap mengedepankan prinsip optimasi dalam proses produksi. Kimia hijau berupaya mewujudkan kondisi produksi tetap optimal, manusia tetap sehat, dan lingkungan selalu bersih dan lestari. 

 

 

RUMUSAN MASALAH

1. Apa saja prinsip kimia hijau  ?

2. Apa yang dimaksud kimia hijau ?

3. Bagaimana upaya untuk penyelamatan lingkungan ?

 

TUJUAN

1.   Menjelaskan  Prinsip Kimia Hijau

2. Mendefinisikan Kimia Hijau

3. Menjelaskan 12 Prinsip Kimia Hijau

 

PEMBAHASAN

 

         Green chemistry mempunyai 12 azas atau prinsip yang dapat diadaptasi untuk diaplikasikan dalam sikap dan tindakan manusia dalam upaya penyelamatan lingkungan. Prinsip-prinsip green Chemistry dapat diadaptasi untuk diaplikasikan dalam sikap dan tindakan manusia dalam upaya penyelamatan lingkungan yang dapat terwujud melalui green education ( Mitarlis, 2016 )

          Penerapan proses industri berbasis green chemistry akan memberikan keuntungan keseimbangan antara aspek lingkungan, ekonomi,dan sosial. Jika suatu proses industri berbasis green chemistrty, maka industri tersebut akan menjalankan 12 berikut (1) pencegahan terbentuknya limbah, (2) ekonomi atom, (3) sintesis kimia yang tidak berbahaya, (4) perancangan produk kimia yang aman, (5) pemakaian bahan pelarut dan pembantu yang aman, (6) perancangan efisiensi energi, (7) penggunaan bahan baku terbarukan, (8) pengurangan langkah proses, (9) penggunaan katalis untuk mempercepat proses, (10) perancangan produk terbarukan yang ramah lingkungan, (11) analisis real time untuk pencegahan polusi, (12) menghindari penggunaan bahan kimia yang berbahaya, toksis, dan tak ramah lingkungan. Dengan pelaksanaan ke-12 prinsip tersebut, berarti green chemistry dapat dipandang sebagai suatu langkah penting menuju kelestarian lingkungan atau pembangunan berkelanjutan ( Sudarmin, 2013 ).

           Anastas dan Warner (1998) mengusulkan konsep“The Twelve Principles of Green Chemistry” yang digunakan sebagai acuan oleh para peneliti untuk melakukan penelitian yang ramah lingkungan. Berikut adalah ke-12 prinsip kimia hijau yang diusulkan oleh Anastas dan Warner :

1.      Mencegah timbulnya limbah dalam proses

Lebih baik mencegah daripada menanggulangi atau membersihkan limbah yang timbul setelah proses sintesis, karena biaya untuk menanggulangi limbah sangat besar.

2.      Mendesain produk bahan kimia yang aman

Pengetahuan mengenai struktur kimia memungkinkan seorang kimiawan untuk mengkarakterisasi toksisitas dari suatu molekul serta mampu mendesain bahan kimia yang aman. Target utamanya adalah mencari nilai optimum agar produk bahan kimia memiliki kemampuan dan fungsi yang baik akan tetapi juga aman (toksisitas rendah). Caranya adalah dengan mengganti gugus fungsi atau dengan cara menurunkan nilai bioavailability. 

3.      Mendesain proses sintesis yang aman

Metode sintesis yang digunakan harus didesain dengan menggunakan dan menghasilkan bahan kimia yang tidak beracun terhadap manusia dan lingkungan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan dua cara yaitu meminimalkan paparan atau meminimalkan bahaya terhadap orang yang menggunakan bahan kimia tersebut.

4.      Menggunakan bahan baku yang dapat terbarukan

Penggunaan bahan baku yang dapat diperbarui lebih disarankan daripada menggunakan bahan baku yang tak terbarukan didasarkan pada alasan ekonomi. Bahan baku terbarukan biasanya berasal dari produk pertanian atau hasil alam, sedangkan bahan baku tak terbarukan berasal dari bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas alam, batu bara, dan bahan tambang lainnya.

5.      Menggunakan katalis

Penggunaan katalis memberikan selektifitas yang lebih baik, rendemen hasil yang meningkat, serta mampu mengurangi produk samping.Peran katalis sangat penting karena diperlukan untuk mengkonversi menjadi produk yang diinginkan.Dari sisi green chemistry penggunaan katalis berperan pada peningkatan selektifitas, mampu mengurangi penggunaan reagen, dan mampu meminimalkan penggunaan energi dalam suatu reaksi.

6.      Menghindari derivatisasi dan modifikasi sementara dalam reaksi kimia

Derivatisasi yang tidak diperlukan seperti penggunaan gugus pelindung, proteksi/deproteksi, dan modifikasi sementara pada proses fisika ataupun kimia harus diminimalkan atau sebisa mungkin dihindari karena pada setiap tahapan derivatisasi memerlukan tambahan reagen yang nantinya memperbanyak limbah.

7.      Memaksimalkan atom ekonomi

Metode sintesis yang digunakan harus didesain untuk meningkatkan proporsi produk yang diinginkan dibandingkan dengan bahan dasar.Konsep atom ekonomi ini mengevaluasi sistem terdahulu yang hanya melihat rendemen hasil sebagai parameter untuk menentukan suatu reaksi efektif dan efisiens tanpa melihat seberapa besar limbah yang dihasilkan dari reaksi tersebut.Atom ekonomi disini digunakan untuk menilai proporsi produk yang dihasilkan dibandingkan dengan reaktan yang digunakan.Jika semua reaktan dapat dikonversi sepenuhnya menjadi produk, dapat dikatakan bahwa reaksi tersebut memiliki nilai atom ekonomi 100%. Berikut adalah persamaan untuk menghitung nilai atom ekonomi :

Atom ekonomi (%) = x100%

8.      Menggunakan pelarut yang aman

Penggunaan bahan kimia seperti pelarut, ekstraktan, atau bahan kimia tambahan yang lain harus dihindari penggunaannya. Apabila terpaksa harus digunakan, maka harus seminimal mungkin. Penggunaan pelarut memang sangat penting dalam proses sintesis, misalkan pada proses reaksi, rekristalisasi, sebagai fasa gerak pada kromatografi, dan lain-lain. Penggunaan yang berlebih akan mengakibatkan polusi yang akan mencemari lingkungan. Alternatif lain adalah dengan menggunakan beberapa tipe pelarut yang lebih ramah lingkungan seperti ionic liquids, flourous phase chemistry, supercritical carbon dioxide, dan“biosolvents”.Selain itu ada beberapa metode sintesis baru yang lebih aman seperti reaksi tanpa menggunakan pelarut ataupun reaksi dalam media air.

9.      Meningkatkan efisiensi energi dalam reaksi

Energi yang digunakan dalam suatu proses kimia harus mempertimbangkan efek terhadap lingkungan dan aspek ekonomi. Jika dimungkinkan reaksi kimia dilakukan dalam suhu ruang dan menggunakan tekanan.Penggunaan energi alternatif dan efisien dalam sintesis dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode baru diantaranya adalah dengan menggunakan radiasai gelombang mikro (microwave), ultrasonik dan fotokimia.

10.  Mendesain bahan kimia yang mudah terdegradasi

Bahan kimia harus didesain dengan mempertimbangkan aspek lingkungan, oleh karena itu suatu bahan kimia harus mudah terdegradasi dan tidak terakumulasi di lingkungan.Seperti sintesis biodegradable plastik, bioderadable polimer, serta bahan kimia lainya.

11.  Penggunaan metode analisis secara langsung untuk mengurangi polusi

Metode analisis yang dilakukan secara real-time dapat mengurangi pembentukan produk samping yang tidak diinginkan.Ruang lingkup ini berfokus pada pengembangan metode dan teknologi analisis yang dapat mengurangi penggunaan bahan kimia yang berbahaya dalam prosesnya.

12.  Meminimalisasi potensi kecelakaan

Bahan kimia yang digunakan dalam reaksi kimia harus dipilih sedemikian rupa sehingga potensi kecelakaan yang dapat mengakibatkan masuknya bahan kimia ke lingkungan, ledakan dan api dapat dihindari.

 

KESIMPULAN

           Kimia hijau, juga disebut kimia berkelanjutan, membahas desain proses dan produk kimia yang bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan penggunaan atau pembentukan zat berbahaya. Kimia hijau juga diakui sebagai kimia berkelanjutan dan berlaku untuk kimia organik, kimia anorganik, biokimia, kimia analitik, kimia fisik dan teknik kimia juga. Kimia hijau mengacu pada siklus hidup suatu produk, termasuk desain, pembuatan, penggunaan, dan pembuangannya. Selain itu, rekayasa hijau dapat didefinisikan sebagai tata krama, nilai, dan prinsip yang sadar lingkungan, dikombinasikan dengan ilmu pengetahuan dan teknologi, semuanya diarahkan pada peningkatan kualitas lingkungan (Marteel-Parrishdan Abraham, 2014).

DAFTAR PUSTAKA

Choiri ,Adhina.2016 . Pengalipkasikan Prinsip-Prinsip Green Chemistry Dalam Pelaksanaan Pembelajaran Kimia Sebagai Pendekatan Untuk Pencegahan Pencemaran Akibat Bahan-Bahan Kimia Dalam Kegiatan Praktikum Di Labotarium.J urnal UNNES. Semarang: Universitas Negeri Semarang,Semarang.Dalam https://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/jcs/article/downloadSuppFile/14585/2460 (Diakses pada tanggal 15 November)

Hidayat, Atep Avia. 2021. Kimia Hijau. Modul perkuliahan Kimia dan pengetahuan lingkungan industri. Universitas Mercubuana. (diunduh 13  November 2021)

Sidjabat, O. (2008). Pengembangan Teknologi Bersih dan Kimia Hijau dalam Meminimalisasi Limbah Industri.Dalamhttps://scholar.google.co.id/scholarhl=id&as_sdt=0%2C5&q=Pengembangan+Teknologi+Bersih+dan+Kimia+Hijau+dalam+Meminimalisasi+Limbah+Industri+Oleh%3A+Oberlin+Sidjabat&btnG. (Diakses, 14 November 2021)