Green Chemistry atau 'Kimia Hijau'
Green Chemistry atau ‘kimia hijau’ merupakan
istilah yang digunakan secara universal untuk menggambarkan pergerakan menuju
proses dan produk kimia yang lebih ramah. ‘Kimia hijau’ juga dapatdidefinisikan sebagai
praktek ilmu kimia dan manufaktur dengan cara yang aman, berkesinambungan,
dannon-polusi. Praktek ini menggunakan jumlah bahan dan energi yang minimum
serta menghasilkan sedikit atau tidak ada bahan limbah. Konsep ‘kimia hijau’ ini telah
muncul di Amerika Serikat sebagai program riset umum yang dihasilkan dari
kerjasama interdisiplin tim universitas, penelitian mandiri kelompok, industri,
masyarakat ilmiah dan lembaga pemerintah, yang masing-masing memiliki sendiri
program yang ditujukan untuk mengurangi polusi. ‘Kimia hijau’ melakukan pendekatan baru untuk
bidang sintesis, pengolahan dan penerapan zat kimia sedemikian rupa sehingga
ancaman terhadap kesehatan dan lingkungan terkurangi. Praktek ‘kimia hijau’ dimulai
dengan pengakuan bahwa proses produksi yang hasil akhirnya memiliki sisa produk
kimia merupakan hal yang tidak benar. Dalam mencapai tujuannya, ‘kimia hijau’ dan teknik ‘kimia hijau’ dapat
memodifikasi ataupun mendesain ulang produk dan proses kimia dengan tujuan
untuk meminimalkan limbah dan penggunaan bahan yang berbahaya. Pada dasarnya, ‘kimia hijau’ memanfaatkan
pengetahuan kimia yang berlaku untuk proses produksi, penggunaan, dan
pembuangan akhir bahan kimia dengan cara meminimalkan penggunaan bahan yang
dapat menimbulkan kerusakan pada lingkungan. ‘Kimia hijau’ merupakan cara yang yang paling
mudah dan memakan biaya yang lebih kecil jika dibandingkan dengan bahaya dan
kerusakan lingkungan yang potensial diperhitungkan.
Prinsip I : Mencegah Limbah
Mencegah Limbah Yaitu bagaiamna kemampuan
kimiawan untuk merancang ulang transformasi kimia untuk meminimalkan produksi
limbah berbahaya merupakan langkah pertama yang penting dalam pencegahan
polusi. Dengan mencegah generasi sampah, kita meminimalkan bahaya yang berhubungan dengan limbah, transportasi,
penyimpanan dan peralatan. 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
Mencegah berkembangbiaknya hama penyakit
dan vektor penyakit
Usaha untuk mengurangi dan menanggulangi
pencemaran lingkungan meliputi 2 cara
pokok, yaitu :
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.
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
Teknologinya harus sudah dikuasai dengan
baik
Secara teknis dan ekonomis dapat
dipertanggungjawabkan.
A.
PENANGANAN LIMBAH PADAT
Limbah padat dapat dihasilkan dari
industri, rumah tangga, rumah sakit, hotel, pusat perdagangan/restoran
maupun pertanian/peternakan. Penanganan limbah padat melalui beberapa
tahapan, yaitu :
Penampungan dalam bak sampah
Pengumpulan sampah
Pengangkutan
Pembuangan di TPA.
Sampah yang sudah berada di TPA akan
mengalami berbagai macam perlakuan, seperti menjadi bahan makanan bagi sapi /
ternak yang digembala di TPA, di sortir oleh pemulung, atau diolah menjadi
pupuk kompos.
A.
Berikut ini beberapa metode penanganan limbah organik padat :
1.
Composting, yaitu penanganan limbah organik menjadi kompos yang bisa
dimanfaatkan sebagai pupuk melalui proses fermentasi. Bahan baku untuk membuat
kompos adalah sampah kering maupun hijau dari sisa tanaman, sisa makanan,
kotoran hewan, sisa bahan makanan dll. Dalam proses pembuatan kompos ini bahan
baku akan mengalami dekomposisi / penguraian oleh mikroorganisme.
Proses sederhana pengomposan berlangsung
secara anaerob yang sering menimbulkan gas. Sedangkan proses pengomposan secara
aerob membutuhkan oksigen yang cukup dan tidak menghasilkan gas. Faktor
lingkungan yang dapat mempengaruhi proses pengomposan yaitu :
Ukuran bahan, semakin kecil ukuran bahan
semakin cepat proses pengomposan
Kandungan air, tumpukan bahan yang kurang
mengandung air akan berjamur sehingga proses penguraiannya lambat dan tidak
sempurna. Tetapi jika kelebihan air berubah menjadi anaerob dan tidak
menguntungkan bagi organisme pengurai.
Aerasi, aerasi yang baik akan mempercepat
proses pengomposan sehingga perlu pembalikan atau pengadukan kompos.
pH (derajat keasaman), supaya proses
pengomposan berlangsung cepat, pH kompos jangan terlalu asam maka perlu
penambahan kapur atau abu dapur
suhu, suhu optimal pengomposan berlangsung
pada 30 – 450 C
perbandingan C dan N, proses pengomposan
dapat dihentikan bila komposisi C/N mendekati perbandingan C/N tanah yaitu 10 – 12
kandungan bahan sampah seperti lignin, wax
(malam) damar, selulosa yang tinggi akan memperlambat proses pengomposan.
Cara pembuatan kompos, memalui cara :
menggunakan komposter
tumpukan terbuka (open windrow)
cascing (menggunakan cacing)
Di dalam kompos terdapat unsur-unsur hara
yang dibutuhkan tanaman, sehingga digunakan sebagai pupuk tanaman dan disebut
pupuk organik. Dalam proses pengomposan, bahan baku kompos mengalami perubahan
kimiawi oleh mikroorganisme / bakteri yang membutuhkan nitrogen untuk hidupnya.
Tetapi tidak selalu bahan baku kompos mengandung nitrogen yang cukup untuk
kebutuhan bakteri pengurai tersebut sehingga diperlukan pemberian tambahan
nitrogen, salah satunya adalah EM 4 (effective microorganism 4) yang berfungsi
sebagai aktivator. Hal ini akan membantu bakteri hidup berkembang dengan baik
sehingga proses penguraian bahan baku kompos menjadi lebih cepat dan proses
pengomposan berlangsung lebih cepat
pula. Jika aerasi kurang, maka yang terjadi adalah proses pembusukan dan akan
mengasilkan bau busuk akibat terbentuknya amoniak (NH3) dan asam sulfida (H2S).
Kompos dari bahan baku organik memiliki
beberapa kegunaan antara lain :
memperbaiki kualitas tanah
meningkatkan kemampuan tanah dalam
melakukan pertukaran ion
membantu pengolahan sampah
mengurangi pencemaran lingkungan
membantu melestarikan sumber daya alam
membuka lapangan kerja baru
mengurangi biaya operasional bagi petani
atau pecinta tanaman
Gas Bio, yaitu pengubahan sampah organik
yang berasal dari tinja manusia maupun kotoran hewan menjadi gas yang dapat
berfungsi sebagai bahan bakar
alternatif. Kandungan gas bio antara lain metana ( CH4) dalam komposisi yang
terbanyak, karbondioksida ( CO2 ), Nitrogen ( N2 ), Karbonmonoksida ( CO ),
Oksigen (O2), dan hidrogen sulfida (H2S). Gas metana murni adalah gas tidak
berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Supaya efektif, proses pengubahan ini
harus pada tingkat kelembaban yang sesuai, suhu tetap dan pH netral.
Makanan ternak ( Hog Feeding ), adalah
pengolahan sampah organik menjadi makanan ternak. Agar sampah organik dapat
dimanfaatkan untuk pakan ternak harus dipilih dan dibersihkan terlebih dulu
agar tidak tercampur dengan sampah yang mengandung logam berat atau bahan-bahan
yang membahayakan kesehatan ternak.
B.
Berikut ini beberapa metode penanganan limbah anorganik padat :
1.
Empat R ( 4 R = replace, reduce, recycle dan reuse )
Replace yaitu usaha mengurangi
pencemaran dengan menggunakan
barang-barang yang ramah lingkungan. Contohnya memanfaatkan daun daripada
plastik sebagai pembungkus, menggunakan MTBE daripada TEL untuk anti knocking
pada mesin, tidak menggunakan CFC sebagai pendingin dan lain-lain.
Reduce yaitu usaha mengurangi pencemaran
lingkungan dengan meminimalkan produksi sampah. Contohnya membawa tas belanja
sendiri yang besar dari pada banyak kantong plastik, membeli kemasan isi ulang
rinso, pelembut pakaian, minyak goreng dan lain-lain daripada membeli botol
setiap kali habis, membeli bahan-bahan makanan atau keperluan lain dalam
kemasan besar daripada yang kecil-kecil.
Recycle yaitu usaha mengurangi pencemaran
lingkungan dengan mendaur ulang sampah melalui
penanganan dan teknologi khusus. Proses daur ulang biasanya dilakukan
oleh pabrik/industri untuk dibuat menjadi produk lain yang bisa dimanfaatkan.
Dalam hal ini pemulung berjasa sekaligus mendapatkan keuntungan karena dengan
memilah sampah yang bisa didaur ulang bisa mendapat penghasilan.Misalnya
plastik-plastik bekas bisa didaur ulang menjadi ember, gantungan baju, pot
tanaman dll.
Reuse yaitu usaha mengurangi pencemaran
lingkungan dengan cara menggunakan dan memanfaatkan kembali barang-barang yang
seharusnya sudah dibuang. Misalnya memanfaatkan botol/kaleng bekas sebagai
wadah, memanfaatkan kain perca menjadi keset, memanfaatkan kemasan plastik
menjadi kantong belanja / tas dll
2.
Insenerator, adalah alat yang digunakan untuk membakar sampah secara
terkendali pada suhu tinggi. Insenerator efisien karena sanggup mengurangi
volume sampah hingga 80 %. Residunya berupa abu sekitar 5 – 10 % dari
total volume sampah yang dibakar dan dapat digunakan sebagai penimbun tanah.
Kekurangan alat ini adalah mahal dan tidak bisa memusnahkan sampah logam.
3.
Sanitary Landfill, adalah metode penanganan limbah padat dengan cara
membuangnya pada area tertentu.
Ada
3 metode sanitary landfill, yaitu :
Metode galian parit (trenc method), sampah
dibuang ke dalam galian parit yang memanjang. Tanah bekas galian digunakan
untuk menutup parit. Sampah yang ditimbun dipadatkan dan diratakan. Setelah
parit penuh, dibuatlah parit baru di sebelah parit yang telah penuh tersebut.
Metode area, sampah dibuang di atas tanah
yang rendah, rawa, atau lereng kemudian ditutupi dengan tanah yang diperoleh
ditempat itu.
Metode ramp, merupakan gabungan dari metode
galian parit dan metode area. Pada area yang rendah, tanah digali lalu sampah
ditimbun tanah setiap hari dengan ketebalan 15 cm, setelah stabil lokasi
tesebut diratakan dan digunakan sebagai jalur hijau (pertamanan), lapangan olah
raga, tempat rekreasi dll.
4.
Penghancuran sampah (pulverisation), adalah proses pengolahan sampah
anorganik padat dengan cara menghancurkannya di dalam mobil sampah yang
dilengkapi dengan alat pelumat sampah sehingga sampah hancur menjadi potongan-potongan
kecil yang dapat dimanfaatkan untuk menimbun tanah yang cekung atau letaknya
rendah.
5.
Pengepresan sampah ( reduction mode), yaitu proses pengolahan sampah
dengan cara mengepres sampah tesebut menjadi padat dan ringkas sehingga tidak
memakan banyak tempat.
C.
Penanganan Limbah cair
Sekitar 80% air yang digunakan manusia
untuk aktivitasnya akan dibuang lagi dalam bentuk air yang sudah tercemar, baik
itu limbah industri maupun limbah rumah tangga. Untuk itu diperlukan penanganan
limbah dengan baik agar air buangan ini tidak menjadi polutan.
Tujuan pengaturan pengolahan limbah cair
ini adalah :
Untuk mencegah pengotoran air permukaan
(sungai, waduk, danau, rawa dll)
Untuk melindungi biota dalam
tanah dan perairan
Untuk mencegah berkembangbiaknya bibit
penyakit dan vektor penyakit seperti nyamuk, kecoa, lalat dll.
Untuk menghindari pemandangan dan bau yang
tidak sedap
Pengolahan limbah cair dapat dilakukan
dengan cara-cara :
Cara Fisika, yaitu pengolahan limbah cair
dengan beberapa tahap proses kegiatan yaitu :
Proses Penyaringan (screening), yaitu
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar dan mudah mengendap.
Proses Flotasi, yaitu menyisishkan bahan
yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses
berikutnya.
Proses Filtrasi, yaitu menyisihkan sebanyak
mungkin partikel tersuspensi dari dalam airatau menyumbat membran yang akan
digunakan dalam proses osmosis.
Proses adsorbsi, yaitu menyisihkan senyawa
anorganik dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk
menggunakan kembali air buangan tersebut, biasanya menggunakan karbon aktif.
Proses reverse osmosis (teknologi membran),
yaitu proses yang dilakukan untuk memanfaatkan kembali air limbah yang telah
diolah sebelumnya dengan beberapa tahap proses kegiatan. Biasanya teknologi ini
diaplikasikan untuk unit pengolahan kecil dan teknologi ini termasuk mahal.
Cara kimia, yaitu pengolahan air buangan
yang dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap
(koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor dan zat organik beracun dengan
menambahkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Metode kimia dibedakan atas
metode nondegradatif misalnya koagulasi dan metode degradatif misalnya oksidasi
polutan organik dengan pereaksi lemon, degradasi polutan organik dengan sinar
ultraviolet dll.
Cara biologi, yaitu pengolahan air limbah
dengan memanfaatkan mikroorganisme alami untuk menghilangkan polutan baik
secara aerobik maupun anaerobik. Pengolahan ini dianggap sebagai cara yang
murah dan efisien.
Metode pengolahan limbah cair, meliputi
beberapa cara :
1.
Dillution (pengenceran)
air limbah dibuang ke sungai, danau, rawa atau laut agar mengalami pengenceran dan konsentrasi
polutannya menjadi rendah atau hilang. Cara ini dapat mencemari lingkungan bila
limbah tersebut mengandung bakteri patogen, larva, telur cacing atau bibit
penyakit yang lain. Cara ini boleh dilakukan dengan syarat bahwa air sungai,
waduk atau rawa tersebut tidak dimanfaatkan untuk keperluan lain, volume airnya
banyak sehingga pengenceran bisa 30 -40 kalinya, air tersebut harus mengalir.
2.
Sumur resapan,
yaitu sumur yang digunakan untuk tempat penampungan air limbah yang
telah mengalami pengolahan dari sistem
lain. Air tinggal mengalami peresapan ke dalam tanah, dan sumur dibuat pada
tanah porous, diameter 1 – 2,5 m dan kedalaman 2,5 m. Sumur ini bisa dimanfaatkan 6 – 10 tahun.
3.
Septic tank,
merupakan metode terbaik untuk mengelola air limbah walaupun biayanya
mahal, rumit dan memerlukan tanah yang luas. Septic tank memiliki 4 bagian
ruang untuk tahap-tahap pengolahan,
yaitu :
a.
Ruang pembusukan, air kotor akan bertahan 1-3 hari dan akan mengalami
proses pembusukan sehingga menghasilkan gas, cairan dan lumpur (sludge)
b.
Ruang lumpur, merupakan ruang empat penampungan hasil proses pembusukan
yang berupa lumpur. Bila penuh lumpur dapat dipompa keluar
c.
Dosing chamber, didalamnya terdapat siphon McDonald yang berfungsi
sebagai pengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang resapan agar
merata
d.
Bidang resapan, bidang yang menyerap cairan keluar dari dosing chamber
serta menyaring bakteri patogen maupun mikroorganisme yang lain. Panjang
minimal resapan ini adalah 10 m dibuat pada tanah porous.
4.
Riol (parit),
menampung semua air kotor dari rumah, perusahaan maupun lingkungan.
Apabila riol inidigunakan juga untuk menampung air hujan disebut combined
system. Sedang bila penampung hujannya dipisahkan maka disebut separated
system. Air kotor pada riol mengalami proses pengolahan sebagai berikut :
a.
Penyaringan (screening), menyaring benda-benda yan mengapung di air
b.
Pengendapan (sedimentation), air limbah dialirkan ke dalam bak besar
secara perlahan supaya lumpur dan pasir mengendap.
c.
Proses biologi (biologycal proccess), menggunakan mikroorganisme untuk
menguraikan senyawa organik
d.
Saringan pasir (sand filter)
e.
Desinfeksi (desinfection), menggunakan kaporit untuk membunuh kuman
f.
Dillution (pengenceran), mengurangi konsentrasi polutan dengan
membuangnya di sungai / laut.
D.
Penanganan Limbah Gas, Debu dan Partikel
Filter udara digunakan untuk menangkap debu
/ partikel yang keluar dari cerobong atau stack. Berikut ini beberapa macam
filter udara, meliputi :
Pengendapan siklon, adalah alat yang
digunakan untuk mengendapkan debu atau abu yang ikut dalam gas buangan atau
udara dalam ruang pabrik yang berdebu.
Prinsip kerja pengendap siklon adalah
pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara atau gas buang yang sengaja dihembuskan
melalui tepi dinding tabung siklon, sehingga partikel yang relatif berat akan
jatuh ke bawah. Debu, abu atau partikel yang dapat diendapkan oleh siklon
adalah berukuran antara 5 – 40 mikro. Makin besar ukuran debu, semakin cepat partikel
diendapkan.
Filter basah, adalah alat yang digunakan
untuk membersihkan udara kotor dengan cara menyemprotkan air dari bagian atas
alat, sedangkan udara kotor dari bagian bawah alat. Pada saat udara kotor
kontak dengan air, maka debu akan ikut semprotan air untuk turun ke bawah. Bila ingin hasil yang lebih baik, dapat
digabungkan pengendap siklon dengan filter basah. Penggabungan kedua alat ini
menghasilkan alat penangkap debu yang dinamakan pengendap siklon filter basah.
Pengendap sistem Gravitasi, adalah alat
yang digunakan untuk membersihkan udara kotor yang ukuran partikelnya relatif
cukup besar, sekitar 50 mikro atau lebih. Prinsip kerja alat ini adalah dengan
mengalirkan udara kotor ke alat, sehingga pada waktu terjadi perubahan
kecepatan secara tiba-tiba, debu akan jatur terkumpul ke bawah akibat gaya beratnya
sendiri. Kecepatan pengendapan tergantung pada dimensi alat yang digunakan.
4.
Pengendap elektrostatik, adalah alat yang digunakan untuk membersihkan
udara kotor dalam jumlah (volume) besar dan waktu yang singkat, sehingga udara
yang keluar dari alat ini relatif bersih. Alat ini berupa tabung silinder,
dimana dindingnya diberi muatan positif, sedangkan tengahnya ada sebuah kawat,
yang merupakan pusat silinder, sejajar dinding tabung, diberi muatan negatif.
Adanya tegangan yang berbeda akan menimbulkan corona discharga di daerah
sekitar pusat silinder. Hal ini menyebabkan udara kotor seolah-olah mengalami
ionisasi. Kotoran menjadi ion negatif yang akan ditarik dinding tabung,
sedangkan udara bersih akan berada di tengah silinder kemudian terhembus keluar.
E.
Penanganan Limbah Suara
Bising merupakan polusi pendengaran.
Suara-suara yang sangat bising dapat mengganggu pendengaran dan juga membuat
orang tidak nyaman. Sumber kebisingan dapat dikurangi atau dihilangkan sama
sekali dengan :
Mematikan atau menghilangkan sumber suara /
sumber kebisingan
Memasang alat peredam suara
Pengendalian pada jejak propagasi,
mengganti bahan baku ruangan dengan bahan yang dapat meredam suara
Pengendalian pada penerima suara, yaitu
dengan melakukan upaya perlindungan pada pendengaran manusia, seperti tutup /
sumbat telinga.
F.
Dampak Pengolahan Limbah Terhadap Lingkungan
Pengolahan limbah yang baik dapat memberi
manfaat bagi masyarakat dan lingkungan, akan tetapi bila tidak dikelola dengan
baik dapat memberi dampak negatif bagi
lingkungan.
a.
Dampak positif pengolahan limbah
Pengolahan limbah yang benar akan
memberikan dampak positif, yaitu :
Limbah dapat digunakan untuk menimbun lahan
/ dataran rendah
Limbah dapat digunakan untuk pupuk
Limbah dapat digunakan sebagai pakan ternak
, baik langsung maupun mengalami proses pengolahan lebih dulu
Mengurangi tempat perkembangbiakan penyakit
/ vektor penyakit
Mengurangi kemungkinan terjadinya penyakit
menular
Menghemat biaya pemeliharaan kesehatan
karena masyarakat yang sehat
b.
Dampak negatif bila limbah tidak dikelola dengan baik
Pengolahan limbah yang kurang baik akan
memberikan dampak negatif, seperti :
Menjadi tempat berkembangbiaknya kuman
penyakit / vektor penyakit
Menyebabkan gangguan kesehatan seperti
sesak nafas, insomnia maupun stress
Lingkungan menjadi kotor, bau, saluran air
tersumbat, banjir
Lingkungan menjadi tidak indah dipandang
Menurunkan minat orang datang ketempat
tersebut
Menaikkan angka kesakitan bagi masyarakat
Membutuhkan dana besar untuk membersihkan
lingkungan
Menurunkan pemasukan pendapatan daerah
karena kurangnya wisatawan yang berkunjung.
Prinsip II : Ekonomi Atom
Ekonomi atom merupakan metoda sintesis yang
dirancang dengan memaksimalkan keterlibatan semua atom reaktan yang digunakan
di dalam proses sintesis menjadi produk akhir yang diinginkan (target product
).
Berdasarkan gambar di atas, konsep tersebut
membawa pada kesimpulan bahwa reaksi adisi menunjukkan ekonomi atom yang lebih
baik daripada reaksi eliminasi, kondensasi atau substitusi, yang menghasilkan
sejumlah stoikiometri dari produk yang tidak diinginkan. Untuk mengukur ekonomi
atom dari suatu reaksi, kita menjumlahkan massa dari atom-atom dari semua bahan
dan pereaksi awal sesuai dengan persamaan stoikiometri dan membandingkannya
dengan jumlah massa dari semua atom yang ada dalam produk yang diinginkan.
Atom-atom dari produk samping yang tidak diinginkan dan reaksi samping dihitung
sebagai limbah. Metode ini memberikan ukuran umum dari efisiensi suatu reaksi.
Produk reaksi yang dihasilkan oleh suatu reaksi kimia sering berjumlah lebih
dari satu jenis, dan tidak semuanya merupakan produk reaksi yang diinginkan.
Untuk itulah ekonomi atom (EA) yang merupakan besaran yang memperhitungkan
proporsi massa atom-atom yang ada dalam produk yang diinginkan relatif terhadap
total massa atom yang ada di reaktan (Trost, dalam Sri 2008)
Proses Sintesis Senyawa Menggunakan Ekonomi
Atom
Dari meningkatnya kebutuhan untuk
menghargai alam dan melindungi lingkungan, sampailah kita pada bidang kimia
baru yaitu kimia hijau, yaitu rancangan dan
pengembangan kimia yang ramah lingkungan yaitu kimia yang menghindari
pencemaran. Ini merupakan tantangan besar bagi sintesis organik. Salah satu
mengenai sintesis ideal ialah membuat senyawa berguna dalam satu langkah dengan
tidak membentuk hasil sampingan yang dapat dibuang (disposable) lewat proses
yang membutuhkan sedikit energi. Sintesis semacam itu tentu saja ramah
lingkungan. Sasaran ini jarang terpenuhi, tetapi prinsip umum dapat diterapkan
untuk mencoba mendekati cara ideal ini. Sebagai contoh, reaksi adisi
(contohnya, hidrogenasi katalitik dan reaksi Diels/Alder) tidak menciptakan
produk sampingan apapun. Hal yang sama dapat pula dikatakan untuk reaksi
isomerisasi. Reaksi seperti ini disebut “ekonomi atom”, semua atom
dalam reaktan muncul pada produk. Di sisi lain, reaksi eliminasi dan substitusi
dengan sendirinya menghasilkan produk sampingan. Ini tidak berarti bahwa reaksi
itu buruk, tetapi jika disintesis dapat dirancang agar terfokus pada reaksi
adisi dan isomerisasi, maka perhatian untuk membuang materi atau mengembangkan
manfaat produk sampingan akan lebih kecil. Beberapa reaksi yang 100% ekonomi
atom.
Reaksi penataan ulang (Rearrangement)
reaksi penataan ulang merupakan penataan
kembali dari atom-atom atau gugus-gugus fungsional dalam menyusun arsitektur
molekul. 3leh karenanya, reaksi penataan
ulang merupakan reaksi yang 100% ekonomi atom.
Reaksi Adisi (Addition)
Dalam reaksi edisi menambahkan elemen
reaktan pada substrat secara inklusif total (misalnya reaksi sikloadisi,
brominasi pada olefin) maka reaksi adisi merupakan reaksi yang 100% ekonomi
atom.
Reaksi Substitusi (Substitution)
Pada reaksi substitusi, gugus substitusi
menggantikan gugus-tinggal (leaving
group). Gugus-tinggal ini tidak merupakan bagian dari produk-target, dan
oleh karena itu akan menurunkan nilai ekonomi atom dari proses transformasi
pada sintesis. Derajat tidak ekonomisnya atom tergantung dari peraksi dan
substrat yang digunakan
Reaksi eliminasi (Elimination)
Reaksi eliminasi mengubah substrat dengan
cara mengurangi atom-atom penyususnnya
untuk menghasilkan produk target. Dengan demikian, setiap reaktan yang
digunakan bukanlah merupakan bagian dari produk target sedangkan atom-atom yang
tereliminasi akan lepas sebagai “waste”. Oleh karena itu, reaksi eliminasi ini merupakan jenis reaksi yang
paling kecil nilai ekonomi atomnya.
Beberapa strategi umum lainnya untuk
mengembangkan kimia hijau ialah menggunakan katalis untuk melaksanakan reaksi bukannya
reagen yang stoikiometrik!, untuk meminimumkan penggunaan logam berat sebagai
bahan pengoksidasi stoikiometrik contohnya kromium, untuk memfokuskan
penggunaan O2 dan hidrogen peroksida sebagai bahan pengoksidasi dan untuk
meminimumkan penggunaan pelarut dalam reaksi.
Source:
http://documents.tips/documents/kimia-hijau.html
https://www.scribd.com/doc/214950080/ekonomi-atom
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.