Dua Sisi Nuklir

Berita / Sains dan Teknologi

Selasa, 25 Juni 2013, Pukul 9:30 WIB

ENERGI ALTERNATIF

Sejumlah hal, seperti limbah berbahaya dan bahan bakunya yang berisiko disalahgunakan sebagai senjata, menghambat pengembangan nuklir sebagai sumber energi.

Ilustrasi nuklir (Thinkstockphoto)

Baru sekitar pekan lalu, AFP melansir berita ditemukan zat radioaktif beracun terkandung dalam air tanah di sekitar PLTN Fukushima Daiichi, Jepang. Tokyo Electric Power Co. (TEPCO), perusahaan operator PLTN yang hancur diterjang tsunami pada 2011 silam, menyatakan bahwa dari sampel air tanah, terdapat isotop stronsium-90 (produk sampingan proses reaktor nuklir) hingga 30 kali lipat di atas batas aman, juga isotop tritium hingga delapan kali batas aman.
Zat-zat racun itu diyakini berasal dari reaktor yang bocor saat terjadi proses pelelehan teras reaktor dua tahun yang lalu, dan akibat tidak bisa diserap tanah, masuk ke dalam sistem air tanah. Kekhawatiran akan limbah radioaktif, biaya, dan keamanan yang didasari pada berbagai kasus di masa lalu menghambat pengembangan energi nuklir.
Seiring masalah-masalah utama yang berkaitan dengan energi nuklir, nampaknya jenis energi dari pembelahan inti atom ini masih ditentang meskipun dewasa ini penolakan tidak sebanyak dulu. Ketika negara-negara mulai membangun reaktor-reaktor nuklir pada beberapa dekade yang lalu, pembelahan inti atom menjadi penolakan utama nuklir sebagai energi alternatif.
Sementara yang berikutnya adalah memastikan tak satu pun plutonium dimanfaatkan untuk senjata. Bahan bakar yang telah dipakai kaya akan plutonium dan menyisakan uranium –materi berharga nuklir yang perlu diselamatkan untuk pembangkit listrik.
Mesin akan memroses kembali bahan bakar yang telah dipakai itu menjadi campuran uranium dan plutonium yang disebut MOX (Mixed Oxide fuel). MOX dapat dibakar dalam beberapa reaktor modern dan dapat menambah pasokan bahan bakar selama beberapa dekade mendatang.
Pemrosesan kembali pembangkit listrik dilakukan di beberapa negara antara lain Jepang, Prancis, Rusia, India, Belgia, juga Inggris. Namun pembangkit listrik itu semula membuat plutonium untuk senjata-senjata nuklir, maka orang-orang Jepang suka mengatakan bahwa reaktor-reaktor nuklir mereka yang dijadwalkan mulai beroperasi tahun 2007, adalah pemrosesan kembali bahan bakar yang pertama kali dibangun sepenuhnya untuk penggunaan damai.

Ilustrasi nuklir. (Thinkstockphoto)

Saat ini di seluruh dunia ada sekitar 440 pembangkit listrik bertenaga nuklir yang menghasilkan 16 persen energi listrik di Bumi.
Beberapa negara kini bergantung pada nuklir sebagai mayoritas energi mereka. Seperti Prancis, contohnya, memperoleh 78 persen tenaga listriknya dari pembelahan inti atom.
Banyak manfaat pembelahan inti atom: Energi yang berlimpah, tak ada emisi karbon dioksida, tak ada bangunan tak menarik di lanskap kecuali kubah penampung dan menara pendingin yang jarang tampak.
Sebenarnya Jepang, sebagai negara yang kekurangan sumber daya minyak bumi, gas, dan batu bara, punya semangat untuk terus mengembangkan program pembelahan inti atomnya. Pun Cina yang menghadapi kekurangan energi listrik, mulai membangun reaktor-reaktor baru dengan cepat – satu atau dua reaktor setahun. Sejumlah program ambisius di bidang energi nuklir mungkin dapat memuaskan keinginan akan energi di Cina dan India.
Di samping problem limbah radioaktif, energi nuklir juga tak akan dapat diperbarui. Bahan bakar uranium yang tersedia saat ini terbatas, akan habis dipakai dalam kurun 50 tahun. Yumi Akimoto, negarawan Jepang untuk kimia nuklir serta Presiden Japan Atomic Energy Realtions Organization, meski menjadi saksi mata bom Hiroshima saat masih kecil, ialah salah satu pendukung energi nuklir.
Ia yakin masyarakat akan menerima pemrosesan kembali bahan bakar kalau mau bergantung pada pembelahan inti atom sebagai sumber energi.  Akimoto menekankan, "Jika kita mau menerima energi nuklir, kita harus menerima sistem keseluruhannya. Terkadang kita ingin buru-buru memanen hasil, tetapi lupa bagaimana menanam pohonnya."
(Gloria Samantha) http://nationalgeographic.co.id/berita/2013/06/dua-sisi-nuklir

Jeprat jepret original

Suasana petang di Kawasan industri candi disemarang

Suasana menjelang hujan badai

 Foto-foto ini diambil disalah satu kawasan industri candi di semarang, menggunakan kamera ponsel samsung galaxy young.

Suasana menjelang hujan badai #2

clear and beatifull

Shoot and take

Laksana Aladin

Morning on the street

Sky

Selingan dan Kekaguman

              Setiap berada dijalan ataupun ketika dimanapun sangat ingin kita punya kenangan akan tempat yang kita kunjungi, kadang ketika dijalan itulah banyak sekali tempat ataupun moment yang tidak kita sangka. Banyak tempat yang menjadi terlihat begitu indah karena moment itu muncul tidak setiap waktu. Sewaktu pulang bekerja jalan yang selalu kulewati saat itu terlihat begitu mengodaku untuk memotretnya. Walopun itu hanya menurutku entak menurut anda. Karena itu dengan hanya bermodal ponsel android low end yang kupunya aku segera berhenti dan mengambil beberapa foto yangh mungkin saja bisa menjadi sebuah kenangan dimasa yang akan datang. Inilah salah satu foto yang kuambil saat itu.

Memang hasilnya kurang sempurna maklum saja hanya memakai kamera ponsel sekelas 2mp. Suasana sore hari dikawasan industri di daerah semarang yang seperti ini, jauh dari kesan elit yang seperti Silicon valley di amerika sana. Semoga saja kedepanya pemerintah akan semakin berusaha untuk memperbaiki infrastruktur khusunya jalan-jalan yang masih sangat jauh dari layak.

Spektroskopi Inframerah (FTIR)

                             Spektroskopi inframerah berkaitan dengan interaksi molekul agar energi radiasi inframerah. Dalam kimia organik, fungsi utama dari spektroskopi inframerah adalah untuk mengetahui gugus-gugus fungsi yang terdapat pada senyawa hasil sintesis. Radiasi sinar inframerah mempunyai rentang panjang gelombang  2,5.10^-4 cm sampai dengan 2,5.10^-3 cm dan bilangan gelombang 400 cm^-1 sampai 4000 cm^-1. 

                             Radiasi inframerah akan menyebabkan atom-atom atau gugus atom dalam molekul tersebut melakukan gerakan-gerakan yang kontinu. Vibrasi atom-atom dalam molekul-molekul senyawa organik sebagai akibat dari radiasi inframerah. Radiasi dengan panjang gelombang tertentu akan mengakibatkan terjadinya vibrasi atom dalam molekul dan sebagian dari sinar itu diserap, dan gerakan molekul akan meningkat intensitasnya sehingga dapat dilihat gerakan molekul yang dimiliki senyawa. Dalam proses penyerapan, energi yang diserap akan menaikkan amplitudo gerakan vibrasi ikatan dalam molekul.

                             Tidak semua ikatan dalam molekul dapat menyerap energi inframerah, meskipun frekuensi radiasi tetap sesuai dengan gerakan ikatan. Ikatan yang mempunyai momen dipol dapat menyerap radiasi inframerah. Penafsiran spektrum inframerah didasarkan pada pita absorbsi yang disebabkan oleh berbagai gugus fungsional.

Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS)

Liquid Chromatograpy – Mass Spectroscopy adalah dua  alat yang digabungkan menjadi satu, yang berfungsi untuk memisahkan beberapa senyawa atau campuran senyawa berdasarkan kepolarannya (prinsip kerja kromatografi), dimana setelah campuran senyawa tersebut terpisah, maka senyawa yang murni akan diidentifikasi berat molekulnya. Data yang didapatkan adalah berat molekul ditambah beberapa muatan dan berat molekul pelarut.

Adapun cara kerja liquid chromatograpy adalah sama dengan HPLC atau liquid chromatograpy lain, adalah :

a.       Analit bersama dengan eluen dari syringe pump atau LC masuk ke dalam cappilary. Di dalam cappilary terdapat anoda (kutup negatif) pada taylor cone dan katoda (kutup negatif) di dekat masukan analit dan eluen. Kutup ini berfungsi agar muatan yang berkumpul pada taylor cone adalah muatan positif sehingga nantinya saat terjadi penyemprotan dan terbentuk droplet (tetes – tetes) tidak bergabung – gabung menjadi droplet yang lebih besar lagi.

b.      Analit dan solven(eluen) disemprotkan melalui taylor cone.

      Akan terbentuk droplet – droplet dimana droplet – droplet itu akan mengalami tahap evaporasi solven untuk mengurangi solven yang menempel di analit. Karena suatu saat, apabila terjadi evaporasi secara terus menerus maka solven yang meliputi analit terkungkung dalam muatan positif yang berlebih, dalam bahasa Inggris tahap seperti ini disebut the ‘rayleigh’  limit is reached, maka akan terjadi explosion yang disebut coulombic explosion dimana akan terjadi pemecahan droplet (tetesan) tadi. Ada beberapa kemungkinan yang terjadi pada droplet – droplet tersebut, yaitu :

1)         analit akan tertambahi satu muatan positif

2)         analit akan tertambahi beberapa muatan positif

3)         analit akan tertambahi satu muatan positif dan satu molekul solven

4)         analit akan tertambahi satu muatan positif dan beberapa molekul solven

5)         analit akant tertambahi beberapa muatan positif dan beberapa molekul solven.

c.       Droplet yang mengalami coulombic exsploison tersebut akan masuk ke dalam cone dimana di sisi kiri dan kanannya sudah mengalir gas Nitrogen (N₂). Gas ini berfungsi agar analit yang terjadi tadi stabil dalam bentuknya dan tidak terganggu oleh pengaruh gas oksigen. Droplet masuk ke dalam cappilary transfer lalu akan dianalisis melalui mass spectrometer.

Muatan positif pada solven berasal dari ion-ion Na⁺, Li⁺, K⁺, NH₄⁺, dan kation lain. Oleh karena pada daerah taylorcone dalam capillary nedle bermuatan negatif,maka analit dalam solven yang memiliki muatan positif akan berkumpul didaerah taylorcone.  Akibatnya pada saat penyemprotan tetesan-tetesan (droplet) permukaanya memiliki muatan positif, dan masing-masing tetesan (droplet) tidak saling menempel lagi (membentuk tetesan yang lebih besar). Pada spektra sering terjadi penambahan berat molekul ion-ion tersebut disamping penambahan berat molekul atau biasanya ditulis dengan [M + molekul ion-ion]. Kemungkinan ion molekul yang terdeteksi di mass spectroscopy adalah [M + H⁺], [M - H⁺], serta analit dengan tambahan seperti Na⁺, K⁺, H₃O⁺, NH₄⁺, dan molekul dari fase gerak ( LC-MS book, Audrey, 2003).

Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (NMR)

  Spektroskopi Resonansi Magnetik Inti (NMR)

Nuclear magnetic resonance (NMR) merupakan alat yang digunakan pada penentuan struktur molekul organik. Spektroskopi ¹H-NMR memberikan informasi mengenai lingkungan kimia atom hidrogen, jumlah atom hidrogen dalam setiap lingkungan dan struktur gugusan yang berdekatan dengan setiap atom hidrogen (Creswell, Olaf and Malcon, 1982: 100).

Spektroskopi ¹H-NMR didapatkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul ini berada dalam medan magnet yang kuat (Ralph J.Fessenden, 1983 : 50). Inti yang digunakan akan mempunyai gerakan yang sama seperti yang diberikan oleh pengaruh medan magnet yang digunakan. Bila medan magnet diberikan, inti akan mulai presisi sekitar sumbu putarnya sendiri dengan frekuensi angular (Hardjono, 1991:109).

Jika bidang magnet luar yang kuat itu tidak ada spin inti dari inti magnetik diarahkan secara random. Jika inti diletakan diantara ujung magnet yang kuat, maka mereka mengadopsi orientasi spesifik. Perputaran inti proton ¹H dan ¹³C, dapat mengarah sehingga bidang magnet kecilnya sendiri dapat paralel atau anti paralel terhadap medan magnet luar. Dua orientasi yang mungkin ini tidak  mempunyai energi yang sama sehingga tidak berada dalam jumlah yang sama. Energi orientasi paralel sedikit lebih rendah dan tingkat spin ini sedikit lebih disukai dibandingkan spin anti paralel. Ketika inti yang terarah kemudian diradiasi dengan frekuensi gelombang radio yang cocok dan akan terjadi absorbsi energi maka spin dengan tingkat energi yang lebih rendah berputar membalik ketingkat energi yang lebih tinggi. Jika spin yang berputar membalik ini terjadi, inti dikatakan mengalami resonansi dengan radiasi yang digunakan, oleh karena itulah namanya menjadi Nuclear magnetic resonance (NMR).

Adapun cara menentukan posisi absorbsi, grafik NMR dikalibrasi dan digunakan titik referensi didalam praktik sejumlah kecil TMS ((CH₃)₄Si, Tetrametilsilan) ditambahkan didalam sampel sehingga dihasilkan garis absorbsi referensi standar internal ketika spektrum itu sedang berjalan, TMS digunakan sebagai referensi baik untuk spektra ¹H maupun untuk spektra ¹³C karena pada umumnya untuk semua absorbsi normal senyawa organik menghasilkan puncak tunggal di upfield. Tempat yang pasti pada grafik dimana inti mengabsorbsi disebut pergeseran kimia (chemical shift), menurut konvensi pergeseran kimia TMS dinyatakan sebagai titik nol dan semua absorbsi yang lain normalnya terjadi kearah downfield.  Jumlah sinyal dalam spektrum ¹H-NMR menerangkan berapa banyak proton ekuivalen yang terkandung dalam suatu molekul, sedangkan kedudukan sinyal akan membantu menerangkan jenis-jenis proton dalam suatu molekul, apakah aromatik, alifatik, primer, sekunder, tersier, benzylvinil, asetilen, berdekatan dengan halogen/gugus lain.

Kelimpahan ¹³C di alam sangat kecil kira-kira 1,1%, dibandingkan dengan ¹H(99,98%), karena itu perkembangan ¹³C-NMR lebih lambat dibandingkan dengan ¹H-NMR, disamping itu magnetogryk proton (γ_H) lebih besar dibandingkan dengan magnetogryk karbon (γ_C), kira-kira γ_1H = 4x γ¹³C. Hal ini membuat ¹H-NMR jauh lebih sensitif dibandingkan dengan ¹³C-NMR, tetapi senyawa yang mengandung atom karbon dapat diukur oleh ¹³C-NMR, dan data spektrumnya sangat membantu data ¹H-NMR dalam menentukan struktur senyawa kimia.

Pergeseran kimia ¹³C-NMR rentangannya jauh lebih besar, dari 0-230 ppm, dibandingkan dengan ¹H-NMR yang rentangannya antara 0-10 ppm, kadang-kadang sampai 13-14 ppm (bila ada ikatan hidrogen). Untuk gugus metil (CH₃-) bentuk splitting sesuai dengan rumus (2 n + 1) dan arena n jumlahnya 3 (n = jumlah H yang mengikat C) maka dihasilkan kuartet, untuk metilen (-CH₂-) dihasilkan triplet (n= 2), metin (-CH-) bentuknya doublet (n= 1), sedangkan kuartener (-C-) singlet (n= 0).

Senyawa Xanton

                 Xanton merupakan senyawa organik yang termasuk dalam golongan C₆-C₁-C₆. Xanton merupakan senyawa turunan dari benzofenon yang ditemukan dalam beberapa tumbuhan. Pola hidroksilasinya menunjukkan kaitan biogenesis dengan senyawa golongan flavonoid. Xanton adalah pigmen fenol kuning yang reaksi warnanya serta gerakan kromatografinya serupa dengan flavonoid, namun secara kimia xanton berbeda dengan flavonoid. Xanton dibedakan dengan flavonoid berdasarkan sifat spektrumnya yang khas (Harborne, 1987: 96).

                             Xanton mempunyai serapan di daerah ultraviolet pada panjang gelombang maksimal 230-245 nm, 250-265 nm, 305-330 nm (Harborne, 1987:99). Sedangkan flavonoid mempunyai serapan di daerah ultraviolet pada panjang gelombang 320-380 nm dan 240-270 nm (Syamsul, 1986: 17). Senyawa xanton mempunyai struktur dasar dan sistem penomoran seperti terlihat pada Gambar berikut ini.