Manfaat Karbon dan Senyawa Karbon – Senyawa
karbon (C) merupakan senyawa yang banyak dikenal. Keistimewaan unsur
karbon dibandingkan dengan unsur golongan IVA yang lain adalah unsur ini
secara alamiah mengikat dirinya sendiri dalam rantai, baik dalam ikatan
tunggal C — C, ikatan rangkap dua C = C, maupun ikatan rangkap tiga C ≡
C (Sri Lestari, 2004: 42). Unsur karbon memiliki beberapa bentuk yang
berbeda, yaitu intan, grafit, dan arang. Bentuk-bentuk yang berbeda dari
unsur yang sama disebut alotrop.
1. Manfaat Intan
Intan adalah zat padat yang bening dan zat yang paling keras, mempunyai indeks bias tinggi, bukan konduktor listrik tetapi tahan asam dan alkali. Intan terbentuk secara alamiah. Susunan molekul intan lebih rapat dibandingkan grafit, dengan kerapatan intan 3,51 g/cm3, sedangkan grafit 2,22 g/cm3. Untuk membuat intan dari grafit diperlukan tekanan dan suhu yang tinggi, yaitu 3.000 °C dan 125 bar dengan katalis logam transisi, seperti Cr, Fe, atau Pt, yang akan menghasilkan intan 0,1 karat. Kegunaan intan alam sebagian besar untuk perhiasan. Intan alam yang tidak cukup baik digunakan untuk pemotong kaca, gerinda, dan mata bor serta digunakan untuk membuat ampelas untuk memoles benda yang sangat keras, seperti baja tahan karat.
2. Manfaat Grafit
Grafit adalah zat bukan logam berwarna hitam yang mampu menghantarkan panas dengan baik, buram, licin, tahan panas, dan dapat dihancurkan menjadi serbuk yang lebih kecil. Sifat fisika grafit ditentukan oleh sifat dan luas permukaannya. Grafit yang halus berarti mempunyai permukaan yang relatif lebih luas (Sri Lestari, 2004: 43). Grafit dapat dibuat dengan mensintesis berbagai bahan yang mengandung karbon. Grafit mempunyai struktur yang berbentuk lapisan. Jarak antarlapisan hampir 2,5 kali lebih besar dari jarak antaratom dalam satu lapisan. Hal ini menyebabkan grafit bersifat licin karena satu lapisan dapat meluncur di atas lapisan lainnya.
Hubungan antarlapisan dalam grafit dapat diibaratkan dengan tumpukan lembaran kaca yang basah. Grafit juga mempunyai titik leleh yang tinggi. Elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan antarlapisan terikat relatif lemah, sehingga dapat mengalir dari satu atom ke atom lain, sehingga grafit dapat menghantarkan listrik.
Kegunaan grafit, antara lain adalah sebagai elektrode pada baterai, proses elektrolisis, atau untuk pensil. Selain itu, jika karbon aktif dipanaskan pada suhu 1.500 °C dengan paladium, platina sebagai katalis, akan menghasilkan serat polimer, seperti poliakrilonitril atau selulosa, yang bila digabungkan dengan plastik akan membentuk foam dan foil.
3. Manfaat Arang
Bahan lain yang mengandung karbon adalah arang. Arang dibuat dari kayu atau serbuk gergaji dengan pemanasan pada suhu tinggi tanpa udara. Arang merupakan kristal halus dengan struktur seperti grafit. Ruang antarlapisan atom dalam arang yang dibubuk halus dapat menjerap atom, sehingga zat itu mempunyai daya absorpsi yang besar. Oleh karena itu zat ini digunakan dalam topeng gas. Arang dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan gula, selain sebagai obat sakit perut.
4. Manfaat Karbon Monoksida
Karbon monoksida merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, beracun, dan mempunyai titik didih –190 °C. Karbon monoksida ini akan terbentuk jika karbon dibakar dengan jumlah oksigen yang sedikit, secara stoikiometri kekurangan oksigen. Karbon monoksida antara lain dapat dihasilkan melalui reduksi batuan fosfat menjadi fosfor dan hasil pembakaran bahan bakar, seperti knalpot pada kendaraan bermotor. Karbon monoksida berbahaya bagi tubuh karena mampu mengikat atom Fe dalam hemoglobin darah.
Karbon monoksida dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dengan cara mencampurkannya dengan gas lain, sebagai reduktor pada pengolahan berbagai jenis logam. Selain itu campuran karbon monoksida dan H2 penting untuk sintesis metanol (Sri Lestari, 2004: 45).
5. Manfaat Karbon Dioksida
Karbon dioksida dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon. Secara alami, karbon dioksida berwujud gas dan diperoleh dari hasil metabolisme hewan dan hanya sedikit sekali di atmosfer, sekitar 0,03% volume (Kirk – Othmer, vol. 5). Meskipun tidak berbahaya, akan tetapi jika kadarnya terlalu besar dapat menyebabkan orang pingsan dan merusak sistem pernapasan. Karbon dioksida secara komersial diperoleh dari pembakaran residu penyulingan minyak bumi. Dalam jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses fermentasi.
Reaksi: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Beberapa kegunaan karbon dioksida adalah:
a. Es kering (dry ice), digunakan sebagai pendingin, seperti pada pembuatan es krim, produk daging, dan makanan beku.
b. Sebagai pemadam api, CO2 akan mencegah api menyebar karena sifatnya yang lebih ringan dibandingkan dengan udara, sehingga akan melingkari api.
c. Untuk membuat minuman berkarbonasi (soft drink), seperti air soda, limun, dan lainnya.
d. Sebagai reagen kimia pada proses pembuatan sodium salisilat, potasium, amonium karbonat dan bikarbonat.
e. Sebagai bahan baku untuk fotosintesis dan menentukan suhu global iklim.
f. Sebagai bahan baku untuk fotosintesis tumbuhan air dan digunakan siput dan sejenisnya untuk membuat cangkang.
1. Manfaat Intan
Intan adalah zat padat yang bening dan zat yang paling keras, mempunyai indeks bias tinggi, bukan konduktor listrik tetapi tahan asam dan alkali. Intan terbentuk secara alamiah. Susunan molekul intan lebih rapat dibandingkan grafit, dengan kerapatan intan 3,51 g/cm3, sedangkan grafit 2,22 g/cm3. Untuk membuat intan dari grafit diperlukan tekanan dan suhu yang tinggi, yaitu 3.000 °C dan 125 bar dengan katalis logam transisi, seperti Cr, Fe, atau Pt, yang akan menghasilkan intan 0,1 karat. Kegunaan intan alam sebagian besar untuk perhiasan. Intan alam yang tidak cukup baik digunakan untuk pemotong kaca, gerinda, dan mata bor serta digunakan untuk membuat ampelas untuk memoles benda yang sangat keras, seperti baja tahan karat.
2. Manfaat Grafit
Grafit adalah zat bukan logam berwarna hitam yang mampu menghantarkan panas dengan baik, buram, licin, tahan panas, dan dapat dihancurkan menjadi serbuk yang lebih kecil. Sifat fisika grafit ditentukan oleh sifat dan luas permukaannya. Grafit yang halus berarti mempunyai permukaan yang relatif lebih luas (Sri Lestari, 2004: 43). Grafit dapat dibuat dengan mensintesis berbagai bahan yang mengandung karbon. Grafit mempunyai struktur yang berbentuk lapisan. Jarak antarlapisan hampir 2,5 kali lebih besar dari jarak antaratom dalam satu lapisan. Hal ini menyebabkan grafit bersifat licin karena satu lapisan dapat meluncur di atas lapisan lainnya.
Hubungan antarlapisan dalam grafit dapat diibaratkan dengan tumpukan lembaran kaca yang basah. Grafit juga mempunyai titik leleh yang tinggi. Elektron yang digunakan untuk membentuk ikatan antarlapisan terikat relatif lemah, sehingga dapat mengalir dari satu atom ke atom lain, sehingga grafit dapat menghantarkan listrik.
Kegunaan grafit, antara lain adalah sebagai elektrode pada baterai, proses elektrolisis, atau untuk pensil. Selain itu, jika karbon aktif dipanaskan pada suhu 1.500 °C dengan paladium, platina sebagai katalis, akan menghasilkan serat polimer, seperti poliakrilonitril atau selulosa, yang bila digabungkan dengan plastik akan membentuk foam dan foil.
3. Manfaat Arang
Bahan lain yang mengandung karbon adalah arang. Arang dibuat dari kayu atau serbuk gergaji dengan pemanasan pada suhu tinggi tanpa udara. Arang merupakan kristal halus dengan struktur seperti grafit. Ruang antarlapisan atom dalam arang yang dibubuk halus dapat menjerap atom, sehingga zat itu mempunyai daya absorpsi yang besar. Oleh karena itu zat ini digunakan dalam topeng gas. Arang dapat digunakan untuk mengadsorpsi zat warna dan bahan polutan dalam pengolahan air serta dalam air tebu pada pengolahan gula, selain sebagai obat sakit perut.
4. Manfaat Karbon Monoksida
Karbon monoksida merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, beracun, dan mempunyai titik didih –190 °C. Karbon monoksida ini akan terbentuk jika karbon dibakar dengan jumlah oksigen yang sedikit, secara stoikiometri kekurangan oksigen. Karbon monoksida antara lain dapat dihasilkan melalui reduksi batuan fosfat menjadi fosfor dan hasil pembakaran bahan bakar, seperti knalpot pada kendaraan bermotor. Karbon monoksida berbahaya bagi tubuh karena mampu mengikat atom Fe dalam hemoglobin darah.
Karbon monoksida dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dengan cara mencampurkannya dengan gas lain, sebagai reduktor pada pengolahan berbagai jenis logam. Selain itu campuran karbon monoksida dan H2 penting untuk sintesis metanol (Sri Lestari, 2004: 45).
5. Manfaat Karbon Dioksida
Karbon dioksida dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon. Secara alami, karbon dioksida berwujud gas dan diperoleh dari hasil metabolisme hewan dan hanya sedikit sekali di atmosfer, sekitar 0,03% volume (Kirk – Othmer, vol. 5). Meskipun tidak berbahaya, akan tetapi jika kadarnya terlalu besar dapat menyebabkan orang pingsan dan merusak sistem pernapasan. Karbon dioksida secara komersial diperoleh dari pembakaran residu penyulingan minyak bumi. Dalam jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses fermentasi.
Reaksi: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Beberapa kegunaan karbon dioksida adalah:
a. Es kering (dry ice), digunakan sebagai pendingin, seperti pada pembuatan es krim, produk daging, dan makanan beku.
b. Sebagai pemadam api, CO2 akan mencegah api menyebar karena sifatnya yang lebih ringan dibandingkan dengan udara, sehingga akan melingkari api.
c. Untuk membuat minuman berkarbonasi (soft drink), seperti air soda, limun, dan lainnya.
d. Sebagai reagen kimia pada proses pembuatan sodium salisilat, potasium, amonium karbonat dan bikarbonat.
e. Sebagai bahan baku untuk fotosintesis dan menentukan suhu global iklim.
f. Sebagai bahan baku untuk fotosintesis tumbuhan air dan digunakan siput dan sejenisnya untuk membuat cangkang.
0 komentar:
Posting Komentar