Program Studi Kimia - Fakultas MIPA - Universitas Islam Indonesia - Konsentrasi Analisis Industri dan Lingkungan - Konsentrasi Kewirausahaan Kimia - Konsentrasi Minyak Atsiri

You are here: HOME arrow ARTIKEL arrow Kimia Anorganik
  • Decrease font size
  • Default font size
  • Increase font size
Mengubah Polusi Panas Menjadi Energi Listrik Print E-mail
Written by Cecep Sa'bana Rahmatillah   
Wednesday, 25 March 2015
Kata Kunci: konversi, listrik, nanokristal, polusi panas
 Peneliti dari Northwestern University telah menemukan suatu material yang dapat memanfaatkan polusi panas yang dihasilkan dari mesin kalor untuk menghasilkan listrik. Para peneliti tersebut menempatkan nanokristal garam batu (stronsium tellurida, SrTe) ke dalam timbal tellurida (PbTe). Material ini telah terbukti dapat mengkonversi kalor yang dihasilkan sistem pembuangan kendaraan (knalpot), mesin-mesin dan alat-alat industri yang menghasilkan kalor, hingga cahaya matahari dengan efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding penemuan-penemuan serupa sebelumnya.
Paduan material ini menunjukkan karakteristik termoelektrik yang cukup tinggi dan dapat mengubah 14% dari polusi kalor menjadi listrik, tanpa perlu sistem turbin maupun generator. Kimiawan, fisikawan, dan ilmuwan material dari Northwestern University berkolaborasi untuk mengembangkan material dengan kemampuan luar biasa ini. Hasil studi mereka telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Chemistry.
“Hal ini telah diketahui selama 100 tahun belakangan, bahwa semikonduktor memiliki karakteristik dapat mengubah panas menjadi listrik secara langsung,” jelas Mercouri Kanatzidis, seorang Professor Kimia di The Weinberg College of Arts and Sciences. “Untuk membuat proses ini menjadi suatu proses yang efisien, yang dibutuhkan hanyalah material yang tepat. Dan kami telah menemukan resep atau sistem untuk membuat material dengan karakter tersebut.”
Mercouri Kanatzidis, co-author dari studi ini bersama dengan tim risetnya mendispersikan nanokristal garam batu stronsium tellurida, SrTe ke dalam material timbal (II) tellurida, PbTe. Percobaan sebelumnya pada penyertaan material berskala nano ke dalam material bulk telah meningkatkan efisiensi konversi kalor menjadi energi listrik dari material timbal (II) tellurida. Tetapi penyertaan material nano ke dalamnya juga meningkatkan jumlah penyebaran elektron, sehingga secara keseluruhan konduktivitas material ini berkurang. Pada studi ini, tim riset dari Northwestern menawarkan suatu model penggunaan material nano pada timbal (II) tellurida untuk menekan penyebaran elektron dan meningkatkan persentase konversi kalor menjadi energi listrik dari material ini.
“Kami dapat menggunakan material ini dengan menghubungkannya dengan peralatan yang cukup murah dengan beberapa kabel listrik dan dapat langsung digunakan, misalnya untuk menyalakan bola lampu,” terang Vinayak Dravid, Professor Ilmu Material dan Teknik di Northwestern’s McCormick School of Engineering and Applied Science dan juga merupakan co-author dari publikasi ilmiah ini. “Perangkat ini dapat membuat bola lampu menjadi lebih efisien dengan memanfaatkan polusi kalor yang dihasilkan dan mengubahnya menjadi energi yang lebih berguna seperti energi listrik, dengan persentase konversinya sekitar 10 hingga 15 persen.
Industri otomotif, kimia, batu bata, kaca, maupun jenis industri lainnya yang banyak membuang panas dalam proses produksinya dapat membuat sistem produksinya lebih efisien dengan menggunakan terobosan ilmiah ini dan dapat menuai keuntungan lebih, kata Kanatzidis yang juga mengadakan perjanjian kerjasama dengan Argonne National Laboratory.
“Krisis energi dan lingkungan adalah dua alasan utama ditemukannya terobosan ilmiah ini, tetapi ini tentu hanyalah permulaan,” kata Dravid. “Tipe struktur material seperti ini dapat saja menimbulkan dampak lain bagi komunitas sains yang tidak kami duga sebelumnya, mungkin saja di bidang mekanik seperti untuk menguatkan dan meningkatkan kinerja sistem mesin. Saya berharap, bidang lainnya dapat mengaplikasikan terobosan ilmiah ini dan menggunakannya untuk kebaikan.”

Sumber:

Northwestern University. “Breakthrough in converting heat waste to electricity: Automotive, chemical, brick and glass industries could benefit from discovery.” ScienceDaily 18 January 2011. 19 January 2011 <http://www.sciencedaily.com­ /releases/2011/01/110118143228.htm>.

Sumber gambar: http://www.sciencedaily.com/images/2011/01/110118143228.jpg
Read more...
 
Elemen 117 Telah Tercipta Bahan kimiawi Nuklir Print E-mail
Tuesday, 06 March 2012
Kata Kunci: elemen, kaca, periodik, radioaktif
 TANDA YANG LANGKA Para ilmuwan menggunakan radioaktif 249Bk sebagai materi pembuka, terlihat melalui kaca terlindungi di ruangan, guna menghasilkan elemen 117.
Para ilmuwan melaporkan bahwa mereka telah menciptakan elemen 117 superberat yang khusus, suatu tolak ukur bagi bahan kimiawi nuklir yang sekarang ini melengkapi deret ke-tujuh dari tabel periodik.
Temuan ini, yang akan dipublikasikan pada isu mendatang pada Physical Review Letters, membantu mengklarifikasikan gambaran yang masih buram dari perilaku elemen yang sangat berat. Hal ini juga mendukung kasus terhadap keberadaan “pulau kestabilan,” dimana suatu kluster dari elemen superberat yang mempunyai umur paruh yang sangat panjang memberikan keterangan bagi para ilmuwan mengenai prospek yang menggoda dalam melakukan penelitian terhadap elemen kimiawi super berat.
Yuri Oganessian, direktur dari Flerov Laboratory of Nuclear Reactions pada Joint Institute for Nuclear Research, di Dubna, Rusia, memimpin tim internasional, yang juga terdiri dari para ilmuwan dari Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Oak Ridge National Laboratory, Vanderbilt University, dan University of Nevada, Las Vegas.
Dengan partikel akselerator di Dubna, kelompok ini secara berulang – ulang menghancurkan kalsium-48 kedalam target yang dilapisi dengan radioaktif berkelium-249. Pada kesempatan yang langka, kedua elemen tersebut terfusi untuk menghasilkan dua isotop dari elemen super berat yang baru, 293117 dan 294117. Mereka mengidentifikasikan elemen 117 dari karakteristik kehancuran rantainya. Seperti sepupunya yaitu element 116 dan 118—dimana telah diciptakan sebelumnya—elemen 117 mempunyai isotop dengan umur paruh yang mana sesuai dengan teori elemen dekat dengan perkiraan pulau kestabilan, yang mempunyai elemen dengan with 184 neutron.
Elemen 117 cenderung lebih sulit untuk diciptakan ketimbang elemen 116 dan 118 untuk beberapa alasan tertentu, kata ketua anggota dan ahli nuklir LLNL yaitu Dawn Shaughnessy. Elemen yang bernomer aneh ini mempunyai kehancuran rantai yang komplek. Sebagai tambahan, materi awal 249Bk mempunyai umur paruh hanya satu tahun, yang membuatnya sulit pada eksperimen koordinasi, katanya.
Walter D. Loveland, seorang profesor kimiawi nuklir pada Oregon State University, menyebut penciptaan dari entri terbaru tabel periodik ini sebagai “acara spesial bagi semua ilmu pengetahuan.”
Andreas Türler, kepala laboratorium Laboratory of Radiochemistry & Environmental Chemistry pada University of Bern, di Jerman, mengatakan pada C&EN bahwa “pekerjaan ini merupakan suatu kualitas yang sama sebagaimana eksperimen lain sebelumnya yang menunjukkan elemen berat di Dubna.”
Sebelum elemen 117 dapat dinamai, International Union of Pure & Applied Chemistry mensyaratkan bahwa penciptaan elemen ini dapat direplikasikan oleh tim independen.
Shaughnessy mengatakan bahwa dia bahkan tidak mempertimbangkan kemungkinan pemilihan nama karena proses konfirmasinya membutuhkan waktu yang lama. “Anda dapat membuat diri anda berpikiran menjadi gila tentang sesuatu yang btidak akan terjadi selama sepuluh tahun,” katanya, dengan tertawa.
Read more...
 
Mengapa tubuh kita membutuhkan unsur logam? Print E-mail
Friday, 28 October 2011
Kata Kunci: besi, logam, tubuh
 Saya mendengar bahwa tubuh kita membutuhkan sedikit unsur logam. Akan tetapi, tubuh kita terutama terdiri dari senyawa organik. Mengapa tubuh kita membutuhkan unsur logam?Bagaimana unsur logam bekerja dalam tubuh kita?
Jawaban:
Dr. Eiichiro Ochiai, seseorang yang sedang mempelajari kimia bioanorganik, bersedia menjawab pertanyaan di atas. Secara singkat, ia berbicara tentang istilah umum kebutuhan unsur logam dalam organisme dan menggambarkan kegunaan biologis unsur logam dengan salah satu unsur logam yang paling banyak digunakan, besi (Fe). Jadi cerita berikut ini diberi judul “Sebuah Kisah Tentang Besi” (© Eiichiro Ochiai).
Sebagai makhluk hidup, kita terdiri dari, secara kimiawi, kebanykan senyawa organik seperti protein, asam nukleat, karbohidrat, vitamin dan sejenisnya. Senyawa organik terdiri dari atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen (N). Sejumlah senyawa organik juga bisa mengandung sulfur (S) atau fosfor (P). Itu saja; tidak ada yang lain. Dapatkah kita hidup dengan baik hanya dengan senyawa organik? Kebanyakan orang-orang tahu bahwa jawabannya adalah tidak. Tulang dan gigi kita terbuat dari senyawa kalsium (Ca), yang tergolong “zat anorganik”. Darah mengandung besi (Fe), sebuah unsur anorganik. Semua orang tahu bahwa kita membutuhkan garam (natrium khlorida, NaCl) meski mereka tidak tahu mengapa. Bahkan, sekitar 30 unsur diketahui sangat dibutuhkan untuk menjalankan fungsi makhluk hidup yang layak. Seperti yang telah Anda ketahui, Hanya ada 100 unsur saja yang ada di alam ini, dan satu pertiga dari unsur tersebut sangat penting bagi makhluk hidup. Unsur yang penting di antaranya adalah (selain dari yang sudah disebutkan): magnesium (Mg), silikon (Si), kalium (K), mangan (Mn), kobal (Co), tembaga (Cu), seng (Zn), molibdenum (Mo), iod (I), selenium (Se), nikel (Ni), dan boron (B). Sebuah bidang penelitian baru kini sedang dikembangkan, yang mempelajari peranan unsur-unsur yang berbeda ini dan peranan senyawanya dalam sistem biologis; ilmu ini disebut “kimia bioanorganik”. Terlalu panjang lebar bila hal ini dibahas dalam forum kali ini; sebab itu, saya memilihkan unsur tertentu dan menggambarkan bidang ilmu yang disebut kimia bioanorganik. Bagian pertama “Pembentukan unsur Besi” bukanlah topik yang pas dari kimia bioanorganik, tapi ditambahkan di sini untuk memberitahu Anda tentang peranan besi yang sangat penting.
Saya yakin setiap orang tidak asing dengan logam besi. Mobil dan mesin sebagian besar terbuat dari besi. Besi adalah salah satu unsur yang tersedia sangat melimpah di alam dan logam yang paling menarik, sebagai satu dari unsur krusial untuk makhluk hidup. Berikut adalah kisah
Read more...
 
Mengapa kita menggunakan alloy sebagai pengganti logam murni dalam kehidupan sehari-hari? Print E-mail
Monday, 29 November 2010

Kata Kunci: alloy, logam
 Dr. Shimizu Mistuharu, yang sedang mempelajari alloy, bersedia menjawab pertanyaan di atas.
Logam murni tidak memiliki kekuatan (kecuali untuk titanium. Kita bisa membuat produk logam menggunakan titanium murni. Tetapi, kita biasanya menggunakan alloy titanium). Logam murni juga tidak memiliki kelebihan yang kita inginkan. Jadi kita tambahkan unsur logam lainnya untuk mengeluarkan kelebihan-kelebihan ini.
Sebagai contoh, badan pesawat terbang, yang terbuat dari alloy Al-Cu (duralumin), memiliki bentuk lurus untuk mengurangi ketahanan udara. Logamnya juga harus lunak agar bisa dibentuk seperti yang diinginkan (maka Al digunakan sebagai dasar campuran karena sifatnya yang lunak), namun bentuknya akan berubah jika sifat logamnya lunak. Jadi kita tambahkan Cu (dan sejumlah kecil Mg dan Zn).

Kemudian senyawa CuAl2 terbentuk secara bertahap seiring waktu berjalan, dan material logam ini menjadi kaku dan keras. Jadi, bahan logam ini lunak ketika kita membentuknya, tapi kelamaan menjadi kaku.
Mekanismenya sangat rumit, jadi tidak saya jelaskan di sini.

Read more...
 
Tabel periodik baru dengan perpanjangan unsur Print E-mail
Thursday, 04 November 2010

Kata Kunci: tabel periodik
Tabel periodik baru yang diperpanjang dengan 54 elemen telah dipetakan oleh seorang ahli kimia di Finlandia.
Tabel periodik unsur diusulkan pada tahun 1869 oleh Dimitri Mendeleev. Mendeleev telah berhasil mengorganisir unsur-unsur dengan memprediksi keberadaannya bahkan sifat-sifat unsur itu belum dikenal termasuk galium (pertama kali diisolasi pada 1875).
Saat ini, Seorang kimiawan Finlandia, Pekka Pyykkö di University of Helsinki telah menggunakan model komputasi yang sangat akurat untuk memprediksi struktur elektronik unsur dan menambahkan posisi tabel periodik unsur sampai jumlah proton 172 – jauh melampaui batas elemen yang ilmuwan saat ini dapat disintesis.

 

Tabel periodik yang diusulkan baru untuk elemen

54 tambahan elemen super berat yang diprediksi oleh Pyykkö mungkin ada di bawah kondisi ekstrim dengan masa hidup yang sangat singkat karena peluruhan radioaktif.  Namun, saat ini belum ada penelitian yang dapat mensintesis elemen super berat tersebut.
Seorang ahli dalam teori struktur elektronik, Peter Schwerdtfeger di Massey University di Auckland, Selandia Baru, berkomentar: “Kimia tidak dapat terpikirkan tanpa tabel periodik unsur. Pyykkö telah menggunakan perhitungan relativitas melampaui unsur yang dikenal ke wilayah yang tidak diketahui. ”
Namun ia menambahkan bahwa kerja di bidang ini telah menjadi subyek perdebatan antara ahli yang tidak setuju pada penempatan elemen-elemen tertentu. Untuk atom nuklir dengan muatan yang sangat tinggi, inti bisa menangkap elektron yang mengorbit dan memancarkan neutrino menyebabkan jumlah proton berkurang satu per satu.
Perdebatan hanya dapat diselesaikan setelah semua unsur yang diprediksi telah disintesis tetapi Pyykkö tidak mengharapkan hal ini terjadi dalam waktu dekat. “Sulit untuk mengatakan seberapa jauh penelitian akan menemukan elemen-elemen baru selama abad ini, mungkin dekat dengan 130, jika tidak lebih”, ia menyimpulkan.

A suggested periodic table up to Z 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions Pekka Pyykkö, Phys. Chem. Chem. Phys., 2010

 

Last Updated ( Thursday, 04 November 2010 )
Read more...
 
<< Start < Prev 1 2 3 Next > End >>

Results 1 - 9 of 20