PERKEMBANGAN ILMU KIMIA

Perkembangan ilmu kimia tidak terlepas dari hasil dan cara-cara tradisional yang diperoleh secara kebetulan atau trial and error oleh manusia di masa lampau, yang perkembangannya sangat dipengaruhi oleh filsafat Yunani kuno. Maka dari itu, perkembangan ilmu kimia memiliki dua landasan yang penting yaitu aspek teoritis dan empiris.

Pada masa lampau manusia sering mengaitkan gejala alam dengan kekuatan supranatural dalam menjelaskan gejala alam, dikenal sebagai mitos. Hal ini disebabkan terbatasnya pengetahuan manusia pada saat itu. Seperti di daerah Jawa Barat, karat logam disebut “Tai-Hyang”, artinya kotoran dewa. Ungkapan ini boleh jadi disebabkan logam sangat kuat dan banyak digunakan sebagai perkakas, tapi tidak mampu menahan kekuatan dewa hingga logam dapat dirusak oleh dewa menjadi kotoran.

Dengan berkembangnya peradaban manusia, filsuf Yunani kuno berusaha menerangkan gejala alam menggunakan landasan logika, walaupun hanya berupa pemikiran logis yang tidak disertai dengan keterampilan teknik. Hal itu dilakukan oleh Aristoteles dan Plato, yang mengemukakan bahwa materi di alam terdiri dari empat unsur, yaitu api, air, tanah dan udara. Gagasan ini dikembangkan lebih lanjut dengan mengaitkan sifat-sifat materi seperti: panas, dingin, kering, dan lembab terhadap unsur-unsur tadi. Filosof Yunani meyakini bahwa materi dapat diubah menjadi materi lain dengan cara mengubah sifat-sifatnya seperti api yang panas dapat diubah menjadi air yang sifatnya dingin. Konsep empat unsur dan sifat-sifatnya bertahan sampai ratusan tahun, hingga muncul apa yang dikenal dengan era alkimia.

kimia pada abad pertengahan

Alkimia pertama kali berkembang di Mesir kemudian menyebar ke Jazirah Arab dan Eropa Barat sejalan dengan pengaruh peradaban Mesir terhadap kedua wilayah tersebut. Alkimia memberikan banyak sumbangan terhadap perkembangan ilmu kimia modern, terutama dalam penerapan landasan praktis dan teoritis dalam pekerjaannya, walaupun konsep yang dihasilkan oleh pakar alkimia belum berdasarkan pendekatan ilmiah. Salah satu sumbangan alkimia terhadap perkembangan ilmi kimia adalah pemberian lambang zat-zat kimia yang ditemukan waktu itu, tetapi sekarang tidak pernah digunakan lagi. Perkembangan alkimia ke benua Eropa dan Asia sejalan dengan penyebaran agama Islam. Banyak ilmuwan Islam yang melahirkan teori-teori kimia, tetapi sayang teori tersebut kurang bahkan tidak pernah dipublikasikan mengingat berbagai aspek, khususnya kemanfaatannya bagi umat manusia dan dampaknya terhadap lingkungan hidup seandainya teori itu dikembangkan lebih lanjut. Beberapa ilmuwan Islam diantaranya Ibnu Sina dan Ibnu Hayan. Pada saat era alkimia berkembang, di Eropa terkenal dengan sebutan masa kegelapan (renaisance).

Gambar. Antoine Lavoisier, Bapak Kimia Modern

Peralihan dari alkimia ke kimia sebagai ilmu pengetahuan alam modern terjadi pada abad XVI-XVII setelah para ilmuwan Eropa mengembangkan teknik-teknik penelitian di laboratorium dan mempublikasikannya. Setelah era peralihan itu, metoda eksperimen menjadi landasan bagi perkembangan ilmu kimia. Serangkaian penemuan ilmiah yang berhubungan dengan pembakaran dianggap sebagai titik awal lahirnya kimia modern, sebab temuan-temuannya dilandasi dengan prinsip dan teori yang dikembangkan oleh pakar alkimia dan dikaji melalui kajian eksperimen menggunakan metoda ilmiah. Beberapa pakar kimia yang dipandang mengawali perkembangan kimia modern diantaranya Joseph Priestley (1733-1804), Antoine Lavoisier (1743-1794), dan John Dalton (1766-1844).

Percobaan dengan pembakaran materi dikaji secara ilmiah pertama kali oleh Priestley. Dari hasil pengukuran diketahui bahwa apabila materi dibakar akan kehilangan sesuatu yang dinamakan zat berflogiston. Hal ini dilanjutkan oleh perbedaan massa sebelum dan sesudah pembakaran. Namun teori flogiston dari Priestley disanggah oleh Lavoisier. Menurut Lavoisier (silahkan lihat penjelasan selengkapnya di hukum kekelalan massa), selama pembakaran tidak terjadi pengurangan maupun penambahan massa asalkan wajan untuk pembakaran tertutup (tidak terjadi pertukaran materi dari dalam wajan dan materi lingkungan sekitarnya). Kelemahan percobaan Priestley, pembakaran dilakukan dalam wajan yang terbuka, yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dengan lingkungan sekitarnya.

Saat ini banyak proses-prose kimia diketahui memiliki dampak negatif terhadap kualitas lingkungan, seperti pembakaran minyak bumi menimbulkan pencemaran terhadap udara, karena gas karbon dioksida yang dihasilkan bersama-sama dengan uap air di udara menyebabkan panas di permukaan bumi meningkat (efek rumah kaca). Selain itu dihasilkan gas karbon monoksida, yang pada batas tertentu dapat menjadi racun bagi makhluk hidup. Penggunaan senyawa freon menimbulkan bocornya lapisan ozon di atmosfir. Lapisan ozon ini merupakan tabir bagi sinar ultra violet (UV) yang dipancarkan sinar matahari. Apabila lapisan ozon di atmosfir menipis dapat dipastikan sinar UV akan menuju bumi secara berlebihan, sehingga makhluk hidup di bumi akan tersengat sinar UV. Hal ini menimbulkan berkembangnya penyakit kanker kulit. Banyak lagi produk-produk kimia yang dapat menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan. Terutama pencemaran yang ditimbulkan oleh industri, pertambangan, bahan-bahan pestisida, pengawet, dan pewarna makanan, serta produk kimia lainnya.

Perkembangan ilmu kimia terkini adalah bagaimana mengembangkan proses-proses kimia dan bahan yang bermanfaat bagi umat manusia tetapi dampaknya terhadap pencemaran lingkungan dapat diminimalkan, baik terhadap lingkungan perairan, lingkungan udara, maupun lingkungan tanah. Kedua tujuan itu memerlukan pemahaman konsep-konsep atau prinsip-prinsip kimia yang mantap dan mutakhir. Untuk memperoleh pengetahuan kimia terkini diperlukan penelitian yang berkesinambungan dan terpadu melalui pendekatan teoritis maupun praktis menggunakan metoda-metoda ilmiah dan peralatan mutakhir, sehingga dicapai konsep-konsep atau prinsip-prinsip kimia yang saksama dan bermanfaat bagi umat manusia dan lingkungan.

Material yang sedang dikembangkan saat ini diantaranya adalah polimer, keramik, komposit, dan kristal cair. Bahan-bahan tersebut telah merasuk ke dalam kehidupan manusia, mulai adri peralatan rumah tangga sampai alat pacu jantung. Polimer digunakan mulai dari pembungkus makanan sampai organ tubuh buatan. Demikian juga dengan keramik, mulai dari alat-alat dapur dan hiasan hingga alat pacu jantung. Komposit banyak digunakan untuk kerangka pesawat terbang, sebab sifatnya keras tetapi lentur, dengan massa jenis ringan. Kristal cair digunakan untuk bahan-bahan elektronik.

Plastik adalah salah satu contoh polimer sintetik tinggi yang banyak manfaatnya bagi manusia. Tetapi sangat disayangkan, plastik perioda pertama yang diekmbangakan tidak ramah lingkungan, sebab tidak dapat dirombak oleh bakteri. Oleh sebab itu, saat ini sedang dikembangkan polimer yang biodegradable ( polimer yang dapat dirombak secara biologi oleh bakteri yang terdapat di lingkungan). Para pakar mulai berfikir ke arah pemanfaatan bahan baku dari alam untuk membuat polimer sintetik tinggi, karena alam sendiri telah menyediakan bahan-bahan yang bersifat polimer, seperti selulosa, protein, karbohidrat, dan banyak lagi polimer alam lainnya.