Dalam kehidupan sehari-hari, tanpa kita sadari, banyak sekali proses kimia yang terjadi di sekitar kita. Proses-proses ini dapat berupa reaksi yang terjadi secara alami, maupun reaksi hasil campur tangan manusia. Prinsip kimia hijau hadir sebagai pedoman agar setiap aktivitas kimia tersebut dapat berjalan secara lebih ramah lingkungan, menjaga kesehatan manusia, serta melestarikan ekosistem.Pada pembahasan berikut, kita akan menelusuri berbagai konsep dasar proses kimia, kaitannya dengan unsur dan molekul, hingga cara-cara menuliskan reaksi kimia yang setara. Selain itu, kita juga akan mempelajari beberapa contoh proses kimia yang terjadi di rumah dan dampaknya terhadap lingkungan. Dengan memahami hal ini, diharapkan kita mampu mendukung pelestarian lingkungan dan menerapkan solusi yang sejalan dengan prinsip kimia hijau.
Prinsip kimia hijau bertujuan untuk melestarikan lingkungan dan memastikan bahwa setiap aktivitas manusia, khususnya yang melibatkan proses kimia, memberikan kontribusi yang positif, bukan malah menimbulkan kerusakan. Melalui prinsip ini, kita diajak untuk selalu memikirkan dampak jangka panjang dari penggunaan bahan-bahan kimia atau dari proses kimia tertentu, agar keseimbangan alam tetap terjaga.Bagi kita sebagai pelajar atau masyarakat umum, menerapkan prinsip kimia hijau tidaklah sulit. Kita bisa mulai dengan mempelajari dan mengidentifikasi reaksi kimia mana yang berkontribusi positif dan mana yang dapat membahayakan lingkungan. Jika kita sudah tahu, maka langkah berikutnya adalah mencari solusi agar aktivitas tersebut menjadi lebih ramah lingkungan.
Salah satu tantangan utama adalah menentukan apakah suatu reaksi kimia atau senyawa telah menerapkan prinsip kimia hijau. Bagaimana caranya?
Identifikasi Senyawa dan Reaksi
Kita perlu mengetahui apa saja senyawa yang terlibat dalam sebuah proses. Apakah senyawa tersebut mudah terurai di lingkungan, atau malah cenderung bersifat toksik? Lalu, bagaimana jalannya reaksi kimia yang terjadi: apakah reaksi tersebut menghasilkan zat buangan yang merusak lingkungan?
Kontribusi vs. Bertentangan
Setelah kita mengetahui senyawanya, kita bisa menilai apakah proses tersebut sejalan dengan prinsip kimia hijau. Ada proses yang membawa manfaat, seperti pemanfaatan bioplastik (karena terurai lebih cepat di alam), atau proses yang merusak, seperti pembakaran limbah plastik biasa tanpa penanganan polusi udara yang memadai.
Untuk mengetahui lebih dalam mengenai proses kimia, hal paling mendasar yang perlu kita ketahui adalah Tabel Sistem Periodik Unsur. Tabel ini menyajikan informasi penting seperti:
Lambang Kimia: simbol singkat dari setiap unsur (misalnya, H untuk Hidrogen, O untuk Oksigen).
Nomor Atom & Nomor Massa: menunjukkan jumlah proton dan total proton + neutron di dalam inti atom.
Setiap unsur memiliki sifat-sifat uniknya. Ketika kita hendak melakukan reaksi kimia, pemahaman tentang perbedaan sifat ini menjadi modal penting agar reaksi yang dilakukan sesuai dengan kebutuhan dan ramah lingkungan.
Sebelum kita membahas reaksi kimia, kita perlu memahami apa itu unsur. Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa. Itu artinya, unsur adalah “bahan dasar” dari segala zat yang ada di sekitar kita. Contoh unsur, misalnya karbon ©, oksigen (O), dan besi (Fe). Atom:
Atom merupakan unit terkecil dari sebuah unsur yang masih memiliki sifat-sifat kimia unsur tersebut. Misalnya, satu atom oksigen tetap memiliki sifat-sifat oksigen.
Unsur:
Unsur tersusun dari banyak atom sejenis. Misalnya, oksigen di udara yang kita hirup adalah rangkaian atom-atom oksigen yang bergabung.
Molekul:
Molekul unsur: Molekul yang tersusun dari atom-atom sejenis, contohnya O₂ (oksigen), O₃ (ozon), N₂ (nitrogen).
Molekul senyawa: Molekul yang tersusun dari atom-atom berbeda, contohnya CO₂ (karbon dioksida), H₂O (air).
Dengan mempelajari unsur, atom, dan molekul, kita dapat memahami berbagai reaksi kimia yang berlangsung di sekeliling kita. Misalnya, bagaimana pembakaran terjadi, mengapa karat bisa terbentuk, atau bagaimana proses fotosintesis pada tumbuhan berlangsung.
Reaksi kimia terjadi ketika suatu unsur atau senyawa bereaksi dengan unsur atau senyawa lain, dan menghasilkan zat baru. Proses ini dapat terjadi secara alami (seperti respirasi, fotosintesis) maupun melalui usaha manusia (seperti pembakaran bahan bakar untuk memasak).
Untuk menggambarkan reaksi kimia, kita menggunakan persamaan reaksi. Umumnya, persamaan reaksi ditulis seperti berikut:
Sisi kiri (reaktan/pereaksi): zat sebelum bereaksi.
Sisi kanan (produk/hasil reaksi): zat hasil dari reaksi.
Tanda panah (→): menunjukkan arah reaksi.
Koeisien reaksi adalah angka yang diletakkan di depan rumus zat (misalnya, angka 2 pada 2H₂O). Angka tersebut menunjukkan jumlah molekul atau unit yang bereaksi agar jumlah atom di sisi kiri sama dengan sisi kanan. Ini disebut reaksi setara.Kita juga menuliskan fasa zat untuk mengetahui wujud zat yang bereaksi, seperti:
(s) untuk padatan (solid)
(g) untuk gas
(l) untuk cairan (liquid)
(aq) untuk larutan (aqueous)
Fotosintesis:
Pada awalnya, jika kita tuliskan:
CO₂ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂
Jumlah atom di sisi kiri tidak sama dengan jumlah atom di sisi kanan. Maka, kita perlu menambahkan koeisien:
6CO₂(g) + 6H₂O(l) → C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g)Barulah sekarang jumlah setiap atom setara di kedua sisi. Proses ini amat penting bagi kehidupan, karena di sinilah tumbuhan menghasilkan oksigen yang kita butuhkan untuk bernapas.
Sebagai latihan, coba setarakan persamaan kimia berikut (sekadar contoh singkat):
N₂(g) + H₂(g) → NH₃(g)
H₂SO₄(aq) + NaOH(aq) → Na₂SO₄(aq) + H₂O(l)
Hal ini membantu kita berlatih untuk memastikan bahwa jumlah atom di sisi kiri sama dengan di sisi kanan. Setelah kita menuliskan persamaan kimia dengan benar, kita akan lebih mudah memahami proses kimia yang terjadi.
Ketika kita membahas prinsip kimia hijau, kita perlu mengamati beberapa reaksi kimia yang terjadi di rumah atau lingkungan sekitar kita. Ada kalanya proses tersebut tidak sesuai dengan prinsip kimia hijau. Misalnya:
Pembakaran plastik di tempat terbuka tanpa alat pengendali polusi udara, yang bisa melepaskan gas beracun dan merusak lingkungan.
Penggunaan deterjen yang sulit terurai di perairan, menyebabkan pencemaran sungai dan laut.
Setelah diidentifikasi, kita perlu mencari solusi yang ramah lingkungan. Beberapa contoh solusi, antara lain:
Menggantikan penggunaan plastik sekali pakai dengan tas kain (reusable bag) atau bahan mudah terurai (bioplastik).
Mengolah limbah plastik melalui daur ulang dan program pemilahan sampah.
Memilih deterjen ramah lingkungan yang kandungan kimianya lebih mudah terurai di alam.
Berikut adalah beberapa contoh reaksi kimia yang umumnya tidak mendukung prinsip kimia hijau apabila tidak ditangani dengan baik:
1. Pembakaran Plastik PET (Polietilen Tereftalat)
C₁₀H₈O₄(s) + 10O₂(g) → 10CO₂(g) + 4H₂O(l)
Meskipun rumus reaksi ini terlihat sempurna, jika dibakar di tempat terbuka tanpa pengolahan, sisa pembakaran dan asapnya dapat mencemari udara.
2. Reaksi Pembakaran Sempurna Bahan Bakar LPG
2C₄H₁₀(g) + 13O₂(g) → 8CO₂(g) + 10H₂O(l)
Pada pembakaran sempurna, hasilnya lebih banyak CO₂ dan H₂O. Namun, jika tidak ditangani dengan baik, kelebihan CO₂ dapat berkontribusi pada pemanasan global.
3 Reaksi Pembakaran Tak Sempurna
4CH₄(g) + 5O₂(g) → 2CO(g) + 8H₂O(l) + 2C(g)
Pembakaran tak sempurna menghasilkan CO (karbon monoksida) yang bersifat beracun dan partikel karbon (jelaga) yang mencemari udara.
4. Reaksi Perkaratan Logam
4Fe(s) + 3O₂(g) + xH₂O(g) → Fe₂O₃·xH₂O(s)
Peristiwa karat merupakan proses alami, namun dapat menyebabkan kerusakan material jika tidak dicegah. Dalam skala besar, dampaknya memerlukan penanganan berkelanjutan.
5. Reaksi Sabun atau Deterjen dalam Air
C₁₇H₃₅COONa(s) + H₂O(l) + NaOH(aq) → C₁₇H₃₅COOH(aq)
Sisa sabun atau deterjen yang sulit terurai dapat mencemari air. Maka, pemilihan produk dan pengolahan limbah menjadi penting.Dengan memahami proses-proses di atas, kita akan lebih bijak dalam melakukan kegiatan sehari-hari. Sembari memikirkan langkah-langkah inovatif dan ramah lingkungan, kita dapat turut andil dalam menjaga bumi kita tetap hijau.