Tampilkan postingan dengan label Kimia. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Kimia. Tampilkan semua postingan

Linus Pauling: Ilmuwan dan Aktivis Perdamaian

Linus Carl Pauling adalah kimiawan terkenal abad ke-20. Ia merupakan satu-satunya penerima dua Hadiah Nobel yang dianugerahkan hanya kepada seorang individu, walau untuk dua kategori yang berbeda: Nobel Kimia pada tahun 1954 dan Nobel Perdamaian pada tahun 1962. Dalam masa hidupnya selama 93 tahun (lahir tahun 1991 dan meninggal tahun 1994), Linus Pauling berhasil menobatkan dirinya menjadi salah satu ilmuwan terkemuka dunia dengan berbagai hasil penelitiannya yang merambah ke banyak bidang. Ini disebabkan karena Dr. Pauling tidak sungkan-sungkan mendalami berbagai disiplin ilmu: dari kimia ke fisika dan matematika, ke biologi dan kedokteran serta kesehatan. Bahkan, dia lebih senang disebut sebagai seorang ‘ilmuwan’ ketimbang seorang ‘kimiawan’.

Karyanya di bidang kimia yang sangat dikagumi adalah hasil penelitiannya tentang sifat-sifat ikatan kimia yang tertuang dalam bukunya yang terkenal "The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals: An Introduction to Modern Structural Chemistry". Buku yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1939 ini menjelaskan secara rinci bagaimana sifat-sifat ikatan kimia menentukan struktur suatu molekul dan bagaimana struktur molekul ini menentukan kualitas molekul tersebut. Hal yang menarik dari hasil risetnya ini adalah penjelasan Pauling mengenai fenomena ikatan kimia (covalent atau ionic) dengan menggunakan Mekanika Quantum, suatu teori fisika yang turut dipelajarinya ketika teori ini baru lahir dan berkembang di awal abad ke-20. Dr. Pauling menemukan bahwa dalam banyak kasus, tipe ikatan kimia-kovalen atau ion-dapat ditentukan dari properti magnetik zat atau bahan itu sendiri. Dia juga membuat skala elektonegativitas unsur-unsur yang memiliki karakter kedua jenis ikatan ini (ikatan kovalen dan ikatan ion); lebih kecil perbedaan elektonegativitas antara dua atom, lebih besar ikatan kimia antar keduanya memiliki ikatan kovalen murni. Untuk menjelaskan ikatan kovalen ini, Pauling menawarkan dua konsep baru yang dipinjam dari Mekanika Kuantum: ikatan-orbital hibridizasi dan ikatan resonansi. Hibridizasi merupakan fenomena penyusunan kembali elektron-elektron suatu atom dimana elektron-elektron tersebut mengambil posisi yang lebih memudahkan untuknya mengikat dengan atom yang lain. Sedangkan resonansi adalah fenomena dimana elektron-elektron suatu atom melompat dengan sangat cepat antara dua posisi (atau lebih dari dua posisi) di suatu jaringan ikatan. Resonansi merupakan suatu penjelasan penting atas struktur geometri suatu zat dan stabilitas zat tersebut.

Temuan pentingnya yang lain di bidang kimia adalah struktur protein alpha-helix. Dr. Pauling menemukan struktur ini kala dia sedang terbaring sakit karena terjangkit flu di Oxford, Inggris. Saat itu dia sedang menjadi profesor tamu di Balliol College. Setelah bosan membaca novel-novel detektif, tetapi karena masih harus beristirahat di tempat tidur atas perintah dokter, dia lantas mulai memikirkan struktur protein. Pauling mensketsa rangkaian polypeptide di atas sehelai kertas, kemudian melipatnya sepanjang garis-garis parallel dan kemudian berhasil mengkoseptualisasi dua struktur, apha-helix dan beta sheet. Walau begitu, temuannya ini tidak dipublikasikan sampai tiga tahun kemudian (di tahun 1951) untuk meyakinkan dirinya bahwa model yang ditemukannya adalah benar.

Selain sebagai seorang ilmuwan, Linus Pauling juga sangat aktif bergerak di bidang kemanusiaan. Setelah Perang Dunia (PD) II selesai, Pauling bersama ilmuwan ternama lainnya, Albert Einstein, yang mengepalai Komite Darurat Para Ilmuwan Atom (Emergency Committee of Atomic Scientist) kerap menyerukan untuk memberhentikan tes bom nuklir di atas permukaan bumi. Menggunakan data-data sains dan statistik, Pauling mengemukakan bahwa radiasi elektromagnetik hasil ledakan bom ini membahayakan kesehatan banyak orang. Penyakit-penyakit seperti kanker dan kelainan genetik dapat disebabkan oleh radiasi ini. Dia berhasil mengumpulkan 9000 tanda tangan dari ilmuwan berbagai negara untuk sebuah petisi yang berkenaan dengan hal ini dan menyerahkannnya ke Sekjen PBB pada tahun 1958. Usahanya lantas membuahkan hasil ketika kesepakatan pengurangan pengembangan senjata nuklir dikeluarkan dan Institusi Nobel menganugerahkannya Hadiah Nobel Perdamaian.

sumber:chem-is-try.com

Selasa, 30 Agustus 2011 | , , | 0 comments [ More ]

Marie Curie

Marie Curie adalah satu-satunya perempuan yang memenangkan dua nobel. Ia sekaligus pendobrak bias jender dalam dunia sains abad ke-20. Berkat jasanya, wanita semakin diakui kontribusinya dalam perkembangan ilmu pengetahuan khususnya bidang kimia. Dilahirkan 7 November 1867 di Warsawa, Polandia, ia bernama kecil Maria Sklodowska. Pada masa itu, rakyat Polandia menderita karena penjajahan Rusia. Bahkan ayah Marie dipecat dari pekerjaannya sebagai guru gara-gara dituduh mengobarkan nasionalisme untuk melawan penjajah Rusia. Malang pula bagi keluarga Marie karena saat ia baru berumur 10 tahun sudah ditinggal ibunya yang meninggal karena kesulitan berobat TBC. Namun Marie kecil adalah anak yang cemerlang meski harus menyiapkan keperluan rumah tangga sendiri, bakat intelektualnya terlihat menonjol semasa bersekolah. Dia berhasil lulus dengan medali emas dari sekolahnya pada usia 15 tahun. Meskipun demikian situasi perang Polandia dan diskriminasi jenis kelamin tidak memungkinkannya melanjutkan sekolah sampai universitas.

Setelah lama mencari-cari arah hidupnya akhirnya dia menemukan romantisme pada "penemuan ilmiah". Namun tidak gampang bagi muda-mudi Polandia untuk belajar karena hal itu dilarang oleh pemerintah penjajah sehingga mereka harus sembunyi-sembunyi mengadakan kuliah dan diskusi ilegal. Minatnya pada ilmu membuat Marie dengan kakaknya berniat belajar di Paris dan bergantian dalam membiayai ongkosnya. Marie memutuskan kakaknya (Bronia) pergi ke Paris terlebih dahulu dengan tabungan bersama mereka. Selama ia menunggu gilirannya, Marie banyak membenamkan diri dalam buku-buku ilmu pengetahuan sambil bekerja sebagai pengasuh anak untuk mencari uang untuk ditabung dan mencukupi kebutuhan hidupnya. Sebagai gadis miskin cintanya pernah ditolak oleh seorang pemuda kaya kerena dianggap tidak sebanding hartanya. Begitulah cinta pertamanya berakhir dengan kepahitan yang hampir membuatnya putus asa. Tapi hal itu justru menambah semangatnya untuk menjadi maju dan memimpikan Paris, kota yang bak magnet bagi para pengelana muda.

Sorbonne
Saat berusia 24 tahun impian studinya tercapai, ia diterima di Faculte de Sciences Universitas Sorbonne, Paris. Kala itu sains lagi naik daun menggeser pamor dari ilmu sastra dan teologi yang pernah berjaya. Di zaman itu, di Sorbonne terdapat para pelopor riset modern yang menjadi gurunya seperti Emile Duclaux, Henri Poincare dan Gabriel Lippman. Suasana kota Paris pun tidak kalah menariknya hingga Marie benar-benar merasakan kebebasan yang tidak bisa didapatkan di negara asalnya. Ia bahkan mengubah namanya menjadi dari Maria menjadi Marie karena kecintaannya pada pula pada Paris. Namun meski hidup di pusat mode, dia selalu bersahaja dalam segala hal termasuk dalam gaya berpakaiannya yang praktis (seperti terlihat pada foto).

Karena sifatnya yang pemalu dan kurang lancar berbahasa Perancis, Marie kurang banyak bergaul dengan teman-teman dari Perancis. Jadwal utamanya di Paris hanyalah mengikuti kuliah, praktikum di lab dan membaca di perpustakaan. Waktu inilah yang dianggapnya sebagai salah satu kenangan termanis hidupnya, masa sepi yang diabadikan buat belajar. Marie sempat pula turun semangat. Pertama karena teringat keluarga dan tanah kelahirannya. Dan kedua karena ia putus hubungan dengan Lamotte, pujaan hatinya. Hal itu tentu saja mengganggu kuliahnya sampai suatu ketika ia diminta oleh Prof. Lippmann untuk menjadi asistennya. Pada akhir tahun 1893, mereka meneliti sifat magnetis baja yang banyak mengalihkan perhatiannya dan memberinya banyak pengalaman dalam penelitian.

Pierre Curie

Marie dan Pierre Curie
Marie dan Pierre Curie Suatu ketika, Marie mengunjungi rumah seorang ahli fisika Polandia dan dikenalkan pada Pierre Curie. Dasar jodoh, keduanya ngobrol sana-sini tetap saja nyambung. Mereka sama-sama serius dan memiliki tingkat intelektual yang sejajar namun sama-sama pula sering dianggap "tidak diperhitungkan". Pierre adalah ahli fisika Perancis penemu piezoelektrik dan elektrometer. Saat itu ia menjabat sebagai kepala lab School of Industrial Physics and Chemistry. Tidak lama kemudian, mereka menikah. Bulan madunya sederhana yaitu bersepeda keliling Inggris. September 1897, putri pertamanya, Irene lahir.

Radioaktivitas
Semenjak Wilhelm Rontgen menemukan fenomena luminensi sinar X dan Henri Becquerel mengaitkannya dengan fluoresensi, keingintahuan ilmuwan tentang bidang radiasi semakin menjadi-jadi. Sayang sekali, penelitian ini menemui jalan buntu karena belum dapat mengungkap jenis radiasi aneh yang berbeda dengan sinar X. Becquerel sendiri waktu itu hanya tahu adanya sinar yang sangat kuat, tidak dapat dilihat dan sama sekali belum dikenal.

Marie Curie merasa tertantang dengan kelanjutan penelitian Becquerel. Ia mulai bereksperimen tanggal 16 Desember 1897 tentang radiasi potasium uranil sulftat. Lalu dilanjutkan dengan penelitian radioaktivitas pada beragam uranium. Dari eksperimen yang dikerjakannya bersama suaminya itu, ternyata ia menemukan fakta bahwa uranium lebih radioaktif dalam bijih (pitchblende) daripada dalam keadaan murni. Jika pitchblende beradioaktivitas sebesar 83 x 10-12 ampere, garam uranium hanyalah 0,3 x 10-12 ampere. Dari sini ia menduga ada unsur lain dalam bijih tersebut. Dengan penyulingan kimiawi didapatlah unsur yang dinamainya polonium sesuai tanah kelahirannya. Dalam publikasinya "On A New Radioactive Substance Contained in Pitch Blende" ia memaparkan bahwa polonium 400 kali lebih radioaktif dibanding uranium.

Namun pasangan itu yakin masih ada unsur radioaktif lain dalam bijih tersebut. Mereka mengundang ahli spektroskopi kimia, Eugene Demarcay, untuk menganalisis keberadaannya. Sesuai dugaan memang terdeteksi spektra baru dari unsur temuan yang kemudian mereka namakan radium.

Untuk analisis lebih lanjut dibutuhkan radium dalam jumlah besar dan tentunya dibutuhkan bijih yang banyak pula. Mereka mengangkut bijih sisa tambang ke laboratorium mereka secara perodik. Suatu pekerjaan melelahkan yang bagi orang awam terhitung aneh sehingga sampai-sampai mereka diolok sebagai pasangan gila. Setelah bahan dan alat tersedia, Marie layaknya ahli kimia mengekstrak radium sementara Pierre Curie menggunakan fisika untuk meneliti sifat radioaktifnya. Pada 1902, pasangan Curie mengisolasi hanya 0,1 gram radium dari lebih dari satu ton bijih.

Nobel
Tahun 1903 hadiah Nobel Fisika dianugerahkan separuh untuk pasangan Curie dan separuh lagi untuk Henri Becquerel atas jasa-jasa mereka dalam penemuan radioaktivitas.

Duka mendalam bagi keluarga Curie saat Pierre meninggal dalam sebuah kecelakaan. Dengan sepeninggal Pierre, jabatan profesor di Sorbonne kosong dan akhirnya dipilihlah Marie sebagai penggantinya. Untuk pertama kali seorang wanita mengajar di Sorbonne! Dalam opini Le Journal terbitan 6 November 1906 kuliahnya dikomentari sebagai berikut: "Hari ini kita menyaksikan perayaan kemenangan bagi kaum wanita. Jika seorang wanita telah diperbolehkan mengajar tentang ilmu-ilmu tinggi, dalam bidang apalagi kaum pria akan bisa menunjukkan kelebihan mereka? Perlu diketahui bahwa sudah tiba saatnya wanita akan diakui sepenuhnya sebagai manusia."

Baru pada tahun 1911 Marie mendapat Nobel Kimia atas penemuan polonium dan radium, isolasi radium serta penentuan sifat-sifanya. Nobel keduanya ini membuatnya semakin terkenal dan percaya diri. Sebagai bentuk penghargaan pada dirinya, presiden AS Harding atas nama kaum wanita amerika menghadiahinya 1 gram radium murni senilai US$ 100.000.

Sesuai tekadnya untuk menyerahkan seluruh hidupnya bagi pelayanan kemanusiaan dengan menggunakan sains maka ia banyak terjun langsung dalam pemanfaatan sinar X untuk menangani korban perang. Di samping itu, Marie Curie mendirikan Institut Radium di Paris dan Warsawa, Polandia. Juni 1934, ia dirawat di sanatorium karena penyakit leukimia akibat paparan tinggi radium selama penelitiannya. Ia meninggal dunia pada 4 Juli 1934. Meskipun demikian, ia meninggal dengan penuh kebanggan sebab bukan hanya karena dirinya berhasil mengukir prestasi gemilang dalam ilmu pengetahuan namun lebih dari itu karena anaknya Irene Curie pun berhasil mengikuti jejaknya dengan menemukan radioaktivitas buatan beberapa bulan sebelum ia tiada. Ternyata Marie benar-benar seorang wanita yang menonjol dalam ilmu tanpa harus mengabaikan kewajibannya sebagai ibu. Tidak berlebihan bila ia dijuluki "Einsteinnya kaum perempuan". Banyak wanita muda yang tergugah setelah membaca kisahnya dan karyanya yang inspiratif. Sekarang ini ilmuwan wanita sudah menjadi lazim bukannya tanpa teladan dan kepeloporannya. Ada yang mau jadi Marie Curie abad ini?

sumber:chem-is-try.com

Friedel dan Crafts, Penelitian Tak Terduga

Reaksi Friedel-Crafts dinamakan atas nama dua orang kimiawan, Charles Friedel dan James M. Crafts, yang mengamati hasil penelitian tak terduga di Labotarium Friedel, Paris pada tahun 1877. Friedel dan Crafts menyadari pentingnya potensi penerapan dari penemuan tak terduga tersebut dan mematenkan prosedur pembuatan hidrokarbon dan keton di Perancis dan Inggris. Keputusan mereka ternyata benar. Dapat dikatakan tidak ada reaksi organik yang memiliki nilai penerapan lebih dari penemuan ini, hampir sebagian proses produksi dari bahan bakar beroktan tinggi, karet sintesis, plastik, dan deterjen sintetik merupakan hasil aplikasi dari "kimia Friedel-Crafts".

James Mason Crafts dilahirkan di Boston pada tahun 1839. Setelah lulus dari Universitas Harvard pada usia 19 tahun, Crafts menghabiskan satu tahun mempelajari teknik metalurgi. Ketika mempelajari metalurgi di Freiburg, Jerman, ia begitu tertarik dengan kimia. Ia bekerja di labotarium Robert Wilhem Bunsen, Heidelberg dan Charles Adolphe Wurtz, Paris. Saat di labotarium Wurtz, ia bertemu dengan Charles Friedel, dan mereka berdua berkolaborasi pada tahun 1861.

Pada tahun 1865 Crafts kembali ke Amerika. Setelah menghabiskan sedikit waktu sebagai inspektor tambang di Meksiko dan California, ia menjadi profesor kimia di Universitas Cornell, yang baru saja dibuka. Tiga tahun kemudian, ia pindah ke MIT, di sana ia mengajarkan berbagai peningkatan dalam proses mengajar dan di laboratorium. Pada tahun 1874 oleh karena kesehatannya yang memburuk ia kembali ke Prancis, di mana ia dan Friedel memulai kembali kolaborasi di labotarium Wurtz.
Ketika Crafts meningggalkan MIT, ia berharap akan kembali secepatnya. Karena perbedaan cuaca atau, mungkin, kesenangannya dengan penemuan yang ia bagikan bersama dengan Friedel, kesehatannya membaik secara drastis, dan memutuskan untuk tetap tinggal di Prancis selama hampir 17 tahun. Antara 1877 dan 1888, Friedel dan Crafts telah melahirkan lebih dari 50 publikasi dan paten yang berkaitan dengan reaksi alumunium klorida dengan senyawa organik.

Setelah Wurtz meninggal pada tahun 1884, Friedel mengikuti jejaknya sebagai profesor kimia organik dan direktur penelitian di Sorbonne. Friedel merupakan pendiri dari Chemical Society of France dan mengabdi selama empat periode sebagai presiden lembaga tersebut.

Pada tahun 1891 Crafts kembali ke MIT, di mana dia ditabiskan menjadi profesor dan pada tahun 1897 dipilih menjadi rektor. Ia berusaha untuk membuat MIT sejajar dengan institusi pendidikan di Eropa dengan meningkatkan standar pengajaran dan penelitian. Tiga tahun kemudian, ia memberhentikan diri dari jabatan administratif untuk menghabiskan waktu lebih banyak pada penelitian, yang ia lakukan sampai ia meninggal di usia 78 pada tahun 1971.

Mari kita kembali kepada peristiwa penelitian tak terduga yang menggoreskan nama Friedel dan Crafts di dalam sejarah industri dan sains ketimbang posisi administrasi akademis yang tinggi yang mereka berdua peroleh. Ketika mereka mencoba untuk membuat senyawa amil iodida dengan mereaksikan amil klorida dengan alumunium dan yodium, reaksi ini menghasilkan hidrogen klor dalam jumlah yang amat banyak dan secara tak terduga, hidrokarbon. Mereka menemukan bahwa pemakaian alumunium klorida menggantikan alumunium juga menghasilkan hasil yang sama. Sebenarnya, penelitian-penelitian terdahulu juga melaporkan hasil pengamatan yang sama dari reaksi organik klorida dengan senyawa logam tertentu (sebagai contoh timah), hanya saja para pendahulu mereka tidak dapat menjelaskan atau menafsirkan logam klorida sebagai reaktan atau katalis. Friedel dan Crafts merupakan orang pertama yang menunjukkan bahwa keberadaan logam klorida adalah penting.

Friedel dan Crafts melihat bahwa suatu hasil yang tak terduga menjanjikan suatu kemungkinan untuk mensintesa berbagai macam hidrokarbon dan keton dan mereka membuktikan hal ini melalui eksperimen. Dalam beberapa tahun berikutnya, hasil dari penelitian dan paten Friedel dan Crafts membangun berbagai macam bidang baru dalam penelitian dan penerapan di kimia organik dan melandasi beberapa industri kimia proses penting.

Kimia Friedel-Crafts mungkin terlihat agak terlalu teknis dan rumit, namun beberapa penerapannya telah mengubah sejarah baik secara langsung maupun tidak langsung. Winston Churchill, berkenaan dengan kemenangan perang oleh pilot pesawat tempur Inggris, berkata "Tidak pernah dalam medan konflik manusia, banyak orang berutang budi ke sedikit orang mengenai banyak hal". Kemenangan perang di udara bukan hanya mengandalkan kemampuan dan keberanian dari pilot-pilot Inggris, melainkan juga karena kehebatan dari bahan bakar penerbangan mereka. Pesawat-pesawat tempur Jerman mungkin lebih hebat daripada pesawat-pesawat Inggris dan Amerika, namun bahan bakar mereka tidak. Bahan bakar penerbangan yang digunakan oleh pesawat tempur Inggris dan Amerika memberikan performa penerbangan yang mantap. Bahan bakar tersebut mengandung toluen dan alkilasi aromatik hidrokarbon lainnya yang merupakan hasil pengembangan dari kimia Friedel-Crafts.

Contoh lainnya adalah deterjen sintetik, senyawa yang telah merubah gaya hidup manusia. Kita mencuci perabotan rumah tangga dan pakaian dengan deterjen; berbeda dengan sabun, deterjen dapat bekerja dengan baik di air keras. Deterjen juga merupakan bahan utama di dalam shampo. Salah satu contoh biodegradable deterjen sintetik adalah sodium dodesilbenzenesulfonat. Cincin karbon-12 dipasangkan pada molekul benzena dengan menggunakan reaksi alkilasi Friedel-Crafts.

Dalam bidang obat-obatan : Phenol, bahan untuk membuat aspirin, diproduksi dari isopropilbenzena (biasa disebut juga dengan cumene), merupakan salah satu contoh reaksi Friedel-Crats dari benzene dan propilen.

Selama lebih dari puluhan tahun, beberapa contoh penerapan dari reaksi Friedel-Crafts yang ditemukan secara tak sengaja telah menelurkan berbagai macam industri kimia. Tidak dapat dipungkiri bahwa banyak penemuan-penemuan sains penting terjadi secara tak sengaja, tetapi hal yang paling terpenting adalah orang yang terlibat dalam penelitian tersebut harus memiliki daya observasi dan kemampuan kreatif untuk mengembangkan penemuannya dan tidak membiarkannya menjadi penemuan yang terabaikan.

sumber:chem-is-try.com

Irene Joliot-Curie: Penemu radioaktivitas buatan

Suatu hari di tahun 1925, Irene Curie dengan mengenakan pakaian hitamnya yang longgar bergegas menuju Sorbonne untuk mempertahankan disertasi doktornya. Sekitar seribu orang memenuhi ruangan auditorium untuk melihat putri pertama Marie Curie disidang. Ibunya sendiri tidak hadir demi menghindari kemungkinan beralihnya perhatian para penonton dari anaknya ke dirinya. Tapi itu tidak menjadi masalah bagi Irene. Dia sangat percaya hasil penelitian yang dikerjakannya di Radium Institute (institusi penelitian nuklir yang didirikan oleh ibunya) akan memberikannya gelar doktor. Dia pun tak lupa mendedikasikan hasil karyanya ini untuk "Madame Curie dari anak dan muridnya".

Penelitian Irene berkisar di seputar partikel-partikel alpha yang dipancarkan oleh unsur polonium yang radioaktif. Polonium, elemen yang ditemukan oleh Marie Curie di tahun 1898, adalah unsur radioaktif yang sangat sering digunakan para peneliti saat itu untuk mempelajari inti atom. Kegunaannya sebagai bahan penelitian disebabkan oleh karena polonium hanya memancarkan satu jenis radiasi: partikel-partikel alpha (inti atom Helium). Biasanya mereka meletakkan polonium dekat bahan atau unsur lain yang tidak radioaktif dan mempelajari berbagai partikel yang terkeluarkan dari bahan tersebut.

Setelah acara mempertahankan disertasi selesai, Irene pulang ke Radium Institute disambut oleh para hadirin yang memberikan ucapan selamat di sebuah pesta taman. Gelar doktor yang diraihnya menjadi berita dunia. Bahkan surat kabar di luar Perancis, the New York Times juga ikut memberitakannya.

Irene meraih gelarnya bukan tanpa kerja keras. Selain minatnya pada sains sudah terlihat dari kecil dan keahliannya memikirkan solusi masalah dengan tenang dan mendalam seperti ayahnya, didikan ibunya berperan pula. Marie tidak senang dengan sistem pelajaran Perancis yang kaku kala itu. Dia tidak setuju anak murid harus berada di sekolah lama-lama dan kerjanya menghapal saja tanpa aktivitas fisik dan praktek laboratorium. Akhirnya, dengan beberapa koleganya sesama profesor Marie membuat sekolah koperasi sendiri. Masing-masing profesor mengajarkan satu atau dua mata pelajaran. Marie mengajarkan anak-anak profesor tersebut fisika eksperimen. Sekolah ini hanya bertahan dua setengah tahun, tapi Irene tetap diajarkan matematika oleh ibunya setelah itu.

Ketika Perang Dunia I meletus, Irene bekerja sebagai radiolog. Dia membantu memasang dan mengajarkan cara memakai mesin sinar X kepada para tenaga pembantu medis di rumah sakit-rumah sakit militer. Dia percaya dengan bantuan foto sinar X, ahli bedah dapat dengan cepat menolong serdadu yang terluka di medan perang. Kiprahnya selama perang menjadikan dia seorang yang berkepribadian kuat. Dalam hidupnya di kemudian hari, Irene tidak pantang menyerah melawan penyakit TBC yang dideritanya selama 20 tahun, ketika pada saat yang bersamaan menjadi seorang ibu, periset kimia dan tokoh publik yang berpengaruh. Yang disayangkan hanya satu. Dia mendapatkan dosis radiasi yang sangat besar karena sering menggunakan mesin sinar X, menyebabkan kematiannya yang dini karena penyakit leukemia.

Setelah perang, Irene kembali dekat dengan ibunya dan bekerja di Radium Institute sambil menamatkan kuliahnya. Tidak berapa lama setelah Irene meraih S3, seorang perwira bernama Frederick Joliot datang dan melamar kerja di tempat Irene meneliti. Keduanya bertemu dan berkenalan. Walau Irene dan Fred memiliki kepribadian yang berlawanan, keduanya sadar mereka memiliki beberapa kesamaan. Pada tahun 1926, mereka pun menikah.

Di labotarium mereka bekerja menggunakan polonium (memproduksi dan mempersiapkannya untuk menjadi alat penelitian). Pada saat itu, dunia sains belum mengerti benar struktur inti atom. Belum ada yang mengerti dan menemukan netron. Ketika Irene mengandung anak keduanya, dia mencoba memecahkan masalah yang ditemukan oleh fisikawan Jerman Walther Bothe. Bothe telah membombardir elemen berilium (unsur metalik yang ringan) dengan partikel-partikel alpha polonium. Yang keluar dari berilium adalah pancaran radiasi yang sangat kuat sehingga bisa menembus timah sampai setebal 2 cm. Mulanya dia berpikir dia menemukan tipe baru sinar gamma.

Pasangan Juliot-Curie mengulang percobaan yang dilakukan oleh Bothe. Mereka membombardir lilin parafin (yang kaya akan proton) dengan partikel-partikel alpha polonium. Lilin ini mengeluarkan proton-proton dengan kecepatan sepersepuluh kecepatan cahaya. Mereka pun mengambil kesimpulan yang salah bahwa ini sinar gamma.

Ernest Rutherford, ketika membaca artikel Joliot-Curie tidak percaya kalau itu sinar gamma. "Sinar gamma tidak memiliki massa dan tidak dapat membuat partikel yang berat bergerak secepat itu," komentarnya. James Chadwick yang bekerja di laboratorium Rutherford mengulang percobaan yang sama. Tapi kali ini Chadwick mengerti apa yang terjadi dan menemukan netron. Rutherford terkenal sangat gencar mempromosikan anak-anak didik dan asistennya untuk mendapatkan hadiah Nobel. Untuk penelitian yang dilakukan Chadwick, dia berseru, "Saya ingin Jim yang mendapatkan Nobel. Tidak berbagi dengan siapapun!" James Chadwick akhirnya dianugerahkan Nobel Fisika.

Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikan keberadaan netron, tapi tidak dapat menjelaskannya. Sayangnya kejadian ini bukan yang terakhir kalinya mereka melewatkan kesempatan untuk mendapatkan hadiah Nobel.

etelah netron ditemukan, fisikawan Enrico Fermi melihat kegunaannya sebagai alat peneliti inti atom. Netron adalah partikel yang tidak memiliki muatan. Jika netron dengan kecepatan tinggi dapat menembus inti atom, ia dapat mengeluarkan proton. Pasangan Joliot-Curie pun mengikuti jejak Fermi mempelajari inti atom dengan memborbardir inti atom unsur-unsur yang lain dan melihat jejak-jejak partikel yang dikeluarkan memakai Wilson cloud chamber. Hasil eksperimen-eksperimen yang mereka lakukan memberikan petunjuk bahwa ada satu lagi partikel subatomik yang belum pernah ditemukan sebelumnya. Partikel ini bermuatan positif, tapi beratnya sama dengan elektron (positron). Lagi-lagi Fred dan Irene menebak dengan salah partikel ini. Ketika ilmuwan C.D. Anderson dari Amerika melakukan percobaan yang sama, dia menebak dengan benar dan mendapatkan hadiah Nobel. Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikannya adanya antimatter, tapi sayangnya mereka tidak dapat menjelaskannya.

Beberapa waktu setelah itu, mereka meletakkan polonium di dekat lempengan tipis aluminium dan mengharapkan nukleus hidrogen yang keluar. Tetapi malah netron dan positron yang keluar. Ketika mereka melaporkan hasil eksperimen ini di Konferensi di Belgia pada bulan Oktober 1933, pernyataan mereka ini ditolak oleh Lise Meitner. Meitner mengaku melakukan percobaan yang sama, tapi tidak menemukan netron. Banyak yang hadir lebih percaya Meitner ketimbang Joliot-Curie. Pasangan tersebut sempat kecewa memang. Tapi Niels Bohr dan Wolfgang Pauli yang juga hadir memberikan semangat kembali ke mereka berdua.

Mereka akhirnya kembali ke Paris di tahun 1934 untuk mengulang percobaan yang sama. Pada mulanya mereka mengasumsi inti aluminum mengeluarkan netron dan positron pada saat yang bersamaan. Untuk mengecek hipotesa ini, Fred menarik lempengan aluminum agak jauh dari polonium dan mengecek dengan Geiger Counter. Netron memang berhenti keluar, tapi dia heran ketika partikel-partikel positron masih terdeteksi oleh Geiger Counter yang dia pegang. Dia bergegas memanggil istrinya untuk menunjukkan apa yang terjadi.

Inti aluminium telah menyerap partikel-partikel alpha dari polonium, mengeluarkan netron-netron dan dalam proses tersebut, dalam waktu yang singkat, berganti jadi fosfor. Fosfor ini fosfor buatan, jadi tidak stabil. Oleh karena itu intinya mengeluarkan positron dan akhirnya berubah lagi menjadi elemen silikon yang stabil. Mereka berhasil menemukan radioaktif buatan.

Untuk hasil penelitiannya ini, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat.

sumber:chem-is-try.com

Edwin Vandenberg

Pada tahun 2003 Edwin Vandenberg yang usianya senja (84 tahun) mendapat penghargaan Medali Priestly, penghargaan tertinggi dari American Chemical Society. Penghargaan ini sangat terkenal di kalangan ilmuwan kimia organik, tidak kalah bergengsi dengan hadiah Nobel.

Vandenberg kimiawan dari Arizona State University itu dikenal atas hasil kerjanya di perusahaan Hercules di tahun 1950-1970-an, termasuk di antaranya penemuan isotaktik polipropilen dan pengembangan katalis tipe Ziegler untuk memproduksinya. Ia pun menemukan metode transfer berantai hidrogen untuk mengontrol berat molekul poliolefin, yang kemudian berguna untuk memproduksi molekul ini.

Walaupun latar belakang pendidikan S1-nya adalah di bidang teknik mekanika. Ia berhasil membuat katalis alkylaluminoxane yang berguna untuk membuka cincin polimer epoxides dan oxetanes untuk membentuk elastomer polyether. Dengan kata lain, berkat kontribusinya di bidang ilmu kimia polimer inilah dia dianugerahi penghargaan Medali Priestly.

Vandenberg lahir pada tanggal 13 September 1918 dan besar di daerah Hawthorne, New Jersey, tidak begitu jauh dari kota metropolitan New York. Ia tertarik pada dunia kimia sejak masih kecil. Kisahnya, sewaktu Vandenberg remaja Edwin melihat temannya Gordon Hoffman mempunyai lab kimia kecil-kecilan di rumahnya. Maka Iapun akhirnya membuat lab sendiri. Dia jadi tertarik dengan berbagai eksperimen kimia dan banyak membaca buku mengenai kimia. Satu eksperimen yang dia pernah lakukan hampir saja membuat dia cedera. Satu hari, Hoffman dan Vandenburg memutuskan untuk membuat logam mangan dari suatu reaksi kimia. Cara yang mereka tempuh adalah dengan membakar campuran bubuk oksida mangan dan bubuk logam aluminium di sebuah tempat untuk melebur metal. Mereka memperhatikan dengan seksama, ketika tiba-tiba terjadi reaksi kimia yang disusul oleh cahaya terang tepat di depan muka mereka dan di hadapan mata mereka yang tidak terlindungi. Vandenberg mengakui, “Tindakan kami saat itu memang ceroboh. Untung saja kami tidak cedera.” Walaupun begitu, reaksi kimia yang mereka kerjakan membuahkan hasil. Mereka menemukan kepingan-kepingan logam mangan.

Ketika akhirnya Vandenberg kuliah, atas saran orang tuanya, dia belajar di Stevens Institute of Technology, sebuah perguran tinggi teknik yang letaknya di Hoboken, New Jersey. Walau jurusan teknik mekanika bukan tujuan awal jurusan yang ingin dipilih, dia akhirnya belajar dan lulus S1 sebagai sarjana teknik, bukan di bidang kimia. Tapi masa kuliahnya di Stevens bukan tanpa kimia. Setahun sebelum lulus, dia mengerjakan riset kimia organik dengan salah satu dosennya. Karena dia tidak mempunyai latar belakang kimia organik, dosen pembimbingnya memberikan banyak les di mata kuliah tersebut. Vandenberg kemudian memutuskan untuk mengambil mata kuliah kimia organik sambil terus bekerja di lab prof. Francis J. Pond. Dari pengalamannya menjadi research assistant ini dan rekomendasi dari prof. Pond dia mendapat posisi sebagai periset kimia di perusahaan Hercules Powder Co. Di perusahaan inilah Vandenberg diberikan keleluasaan untuk melakukan riset di bidang-bidang yang dia anggap penting dan menarik. Dia berkisah, “Banyak proyek yang tidak pernah dikembangkan secara komersial, walau ada beberapa yang hampir jadi. Tapi saya mendapatkan banyak paten. Sebagai kimiawan industrialis, sangat susah untuk menerbitkan [hasil riset] secara tepat waktu. Tapi akhirnya saya berhasil menerbitkan beberapa hasil kerja saya.”

referensi:chem-is-try.com

Mengenang Kimiawan Glenn Seaborg

Peraih Nobel, kimiawan Glenn T. Seaborg meninggal dunia pada tahun 1999, pada usia 86 tahun.Beberapa kontribusinya di bidang kimia adalah penemuan unsur plutonium dan sembilan unsur lainnya, serta revisi yang cukup penting pada tabel periodik.

Seaborg meraih Ph.D. kimia dari University of California-Berkley pada tahun 1937. Pada awal masa kuliahnya, Ia tertarik dengan unsur-unsur transisi, unsur-unsur yang berkisar diantara uranium. Ia dan rekan kerjanya John J. Livingood menemukan isotop radioaktif yodium-131 dan kobalt-60, yang saat ini digunakan secara luas di kedokteran nuklir untuk diagnosis dan pengobatan. Seaborg kemudian menemukan isotop teknetium-99, yang digunakan untuk pengobatan pada ‘scan’ jantung. Ia dan rekan kerjanya akhirnya menemukan kurang lebih 100 isotop dari unsur-unsur.

Sepanjang perang dunia II, Seaborg merupakan salah satu pemimpin dari Manhattan Project, merupakan proyek pengembangan bom atom di University of Chicago. Presiden John. F. Kennedy menunjuknya menjadi ketua dari Komisi Energi Atom (AEC) pada tahun 1961 ,dan tahun 1963 Ia membantu negoisasi dengan Rusia dalam perjanjian pelarangan tes bom nuklir. Sebagai ketua AEC, posisi yang dipegangnya hingga 1971, Ia berjuang dalam membela untuk perdamaian dan aplikasi yang menguntungkan dalam kimia nuklir. Pada tahun 1976, Ia mengabdi sebagai presiden dari American Chemisty Society. Ia juga terjun dalam proses reformasi pendidikan di Amerika.

Salah satu penemuannya yang paling terkenal adalah unsur plutonium, dan kemudian isotop plutonium-239. Isotop ini, yang berfisi menjadi unsur seperti uranium-235, sekarang digunakan secara luas sebagai bahan bakar pada reaktor nuklir. Setelah perang dunia II,Ia juga terlibat dalam penemuan 9 unsur-unsur transisi lainnya, nomor 94 hingga 102.

Beberapa unsur-unsur transisi disintesis dengan reaksi nuklir yang juga disebut dengan reaksi transmutasi. Di dalam reaksi transmutasi, partikel akselerasi (particle accelerators) digunakan untuk mempercepat partikel ke sebuah energi yang tinggi. Partikel akselerasi menumbuk nukleus, mengubah structure atom tersebut. Sebagai contoh, neptunium (Np) pertama kali disintesis dengan menumbukkan nukleus dari uranium-238 dengan deutron (H).




Pada tahun 1945, Seaborg mengusulkan penggolongann ulang periodik tabel pertama yang berarti sejak penggolongan unsur-unsur oleh Mendeleev di tahun 1869. Ia berpendapat bahwa unsur-unsur aktinida (90 hingga 103) seharusnya diletakkan di bawah unsur-unsur laktinida (58 hingga 71) bukan dibawah dari unsur-unsur transisi metal. Penggolongan ini didasarkan atas gagasan untuk menempatkan unsur bendasarkan sifat kimianya paad kolom atau golongan kimia yang sama.

Glenn T. Seaborg merupakan satu-satunya orang yang memiliki unsur bernamakan dirinya ketika masih hidup; seaborgium. Seaborg, bersama dengan Edwin McMillan, dianugrahkan Nobel Prize pada tahun 1951 atas penelitiannya pada unsur-unsur transisi. Pada tahun 1991, Ia menerima National Medal of Science, penghargaan nasional tertinggi bagi hasil usahanya di bidang ilmiah.

sumber:chem-is-try.com


Koichi Tanaka

The Royal Swedish Academy of Sciences menganugrahkan penghargaan Nobel Kimia kepada Koichi Tanaka, John B. Fenn dan Kurt Wuthrich pada tahun 2002. Koichi Tanaka adalah seorang peneliti muda di perusahaan Smimadzu Kyoto Jepang. Ia berjasa dalam mengembangkan metode ‘soft laser desorption ionisation’ (SLD) ionisasi deabsorpsi dengan laser lunak untuk analasis spektrometer massa dari makromolekul biologi.

Koichi Tanaka lahir di Kota Toyama, Jepang pada tahun 1959. dan tahun 1983 Ia meraih gelar sarjana teknik elektro dari Universitas Tohoku kemudian masuk ke perusahaan Shimadzu sebagai peneliti. Tanaka mempublikasikan metode eliminasi dengan laser lunak pada tahun 1987 yang kemudian mendapatkan penghargaan nobel kimia.

Dalam mempelajari makromolekul biologi, sebagai contoh protein sangat diperlukan metode analisis yang sangat akurat dan baik. Sebelum ditemukannya teknologi ini, spektrometri massa yang ada hanya dapat mendeteksi senyawa-senyawa yang massa molekul-nya relatif kecil. Seperti yang kita ketahui makromolekul seperti protein memiliki massa molekul yang amat besar. Untuk mengetahui informasi dari massa molekul tersebut berbagai macam cara digunakan seperti gel kromatografi atau SDS-PAGE yang tingkat kesalahannya mencapai 10% dan hanya mampu menganalisa massa molekul tidak lebih dari 50,000. Dengan metode ionisasi yang dikembangkan oleh Tanaka dan Prof. Fenn (peraih nobel Kimia 2002 lainnya) mampu menganalisa protein yang memiliki massa molekul sangat besar dengan tingkat kesalahan kurang dari 0.1%.

Pengembangan metode ini memungkinkan peneliti untuk menentukan struktur 3 dimensi yang menggambarkan struktur molekul protein di dalam larutan dan bagaimana fungsi protein di dalam sel. Metode ini mendorong revolusi dari ilmu farmasi modern yang menjanjikan aplikasi di berbagai bidang seperti pengontrolan bahan pangan dan diagnosis awal pada kanker payudara dan kanker prostat.

Metode deabsorsi laser lunak yang dikembangkan oleh Tanaka menggunakan pulsa laser dari Nitrogen 337nm untuk mengionisasi matrik dari sample protein sehingga molekul protein terlepas dalam bentuk molekul ion bermuatan rendah. Molekul ion ini kemudian diakelerasi oleh medan magnet dan dideteksi dengan mengukur waktu terbangnya. Prinsip dari metode telah mendasari berbagai macam metode deabsorsi laser lainnya, seperti MALDI, SELDI, dan DIOS.


Diag. 1 Prinsip dari spektometer massa SLD

Koinichi Tanaka merupakan salah sedikit orang yang di dalam usianya yang relatif muda meraih nobel kimia walau hanya tamat sarjana teknik S-1. Satu hal yang menarik lainnya, saat diwawancara wartawan, Tanaka mengatakan bahwa sebenarnya penemuan metodenya itu hanyalah suatu ‘kebetulan’. Dalam penelitian metode tersebut, Tanaka teledor dengan memasukkan serbuk kobalt yang seharusnya larutan gliserin ke sample yang akan dianalasi. Tanaka kemudian terkejut ketika sample dari protein dianalasisa massa molekul dapat dideteksi.

referensi:chem-is-try.com

Pemenang Nobel Kimia 2001

Pada tahun 2001 lalu, tiga Ilmuan menerima Nobel. Mereka mengembangkan sintesis asimetris terkatalisis, dan hasilnya berpengaruh besar pada penelitian-penelitian ilmiah yang kini digunakan dalam berbagai pabrik penghasil obat dan bahan aktif biologis lainnya. Tiga Ilmuan tersebut adalah:

  1. Ryoji Noyori dari Universitas Nagoya (Jepang), 
  2. William S Knowles pensiunan dari Monsanto Company (AS).
  3. K Barry Sharpless dari The Scripps Research Institute (AS).

Yang mereka temukan adalah suatu cara dimana molekul kiral tertentu dapat digunakan untuk mempercepat  (mengkatalisis) dan mengontrol reaksi kimia tertentu. Mungkin bagi pelajar tingkat SMU sudah  mengenal senyawa kiral ini, yakni molekul yang tidak dapat diimpitkan dengan bayangan cerminnya, berciri memiliki sedikitnya satu buah atom C asimetrik (atom C yang terikat pada 4 gugus yang berbeda). Jadi senyawa kiral mirip dengan tangan kanan dan kiri kita (dalam bahasa Kimia keduanya disebut enansiomer).

Biasanya alam menggunakan hanya satu dari kemungkinan senyawa kiral. enzim, RNA, DNA, dan asam amino yang dijumpai di alam biasanya selalu memiliki salah satu konfigurasi dari dua kemungkinan yang ada. Misalnya pada enzim, hal ini berakibat enzim itu akan lebih menyukai enansiomer tertentu pula dari substratnya (bahan yang akan dikatalisis reaksinya). Mirip pada cara kerja anak kunci dan gembok, anak kunci tertentu hanya cocok dengan gembok tertentu, sama halnya dengan tangan kanan yang lebih cocok berjabat dengan tangan kiri.

Kebanyakan obat juga senyawa kiral, dalam kasus tertentu satu enansiomernya sangat bermanfaat, enansiomer satunya sangat berbahaya. Contohnya talidomida, satu enansiomernya dapat membantu meringankan mualnya orang hamil, sementara enansiomer satunya dapat mengganggu kesehatan janin. Karena bentuk enansiomer tertentu sangat aktif sedang bentuk enansiomer yang lain dapat sangat berbahaya, penting untuk dapat melakukan sintesis yang memungkinkan kita menghasilkan hanya salah satu dari dua enansiomer yang mungkin.

Di laboratorium Usaha sintesis senyawa kebanyakan merupakan sintesis yang bersifat simetrik, artinya bila senyawa yang diinginkan itu bersifat kiral maka jumlah produk yang bersifat seperti tangan kanan akan sama dengan yang bersifat seperti tangan kiri. Reaksi asimetrik, sebaliknya, akan menghasilkan salah satu enansiomer dalam jumlah yang lebih banyak.

Agar reaksi asimetrik ini menghasilkan produk semurni dan sebanyak mungkin, katalis mutlak diperlukan. Pemenang Nobel tahun 2001 inilah yang telah mengembangkan katalis kiral untuk reaksi yang penting yakni reaksi hidrogenasi dan oksidasi.

Rintisan Knowles Di awal tahun 60-an belum diketahui apakah mungkin melakukan reaksi asimetris terkatalis. Pada Tahun 1968 William S Knowles membuat Terobosan, saat ia menemukan bahwa mungkin menggunakan logam transisi untuk mensintesis katalis kiral yang dapat memindahkan kekiralannya pada senyawa non-kiral dan menghasilkan produk kiral.

Reaksi yang dilakukannya adalah reaksi hidrogenasi. Knowles menghasilkan campuran yang mengandung 15 persen lebih banyak enansiomer yang satu dibanding yang lain, walaupun katalis yang digunakannya tidak murni. Hasil ini membuka pintu bagi penelitian-penelitian baru, yang menarik secara akademis dan industri.

Setelah itu banyak sekali penelitian yang dilakukan untuk menerapkan, menyempurnakan dan memahami cara kerja katalis ini. Terungkap dari penelitian-penelitian itu, bahwa untuk memperbaiki katalis reaksi hidrogenasi asimetrik tadi sangat penting untuk meningkatkan selisih energi antar kompleks-kompleks teraktifkan (suatu keadaan antara, sebelum produk terbentuk), agar didapat persentase salah satu enentiomer yang lebih besar. Disinilah Ryoji Noyori mengambil peran utama.

Tahun 1980 Noyori dan rekan kerjanya mempublikasikan sintesis senyawa kompleks dari rhodium dengan ligan BINAP yang dapat berperan sebagai katalis asam amino dengan persentase satu enansiomer mencapai 100 persen. Sejak tahun 1980 senyawa ini telah digunakan untuk sinesis suatu aroma oleh perusahaan Takasago International. Ia pun melakukan berbagai percobaan untuk meningkatkan katalis serta memperluas penerapan katalis itu.

Bersamaan dengan kemajuan dalam katalisa reaksi hidrogenasi, Barry Sharpless mengembangkan katalis kiral reaksi oksidasi. Reaksi ini membuka kemungkinan baru membangun molekul yang lebih rumit dan beberapa yang sangat penting dalam medis. Dia menemukan beberapa reaksi terkatalisis penting dan pada tahun 1980 dia dapat melakukan reaksi oksidasi asimetrik terkatalisis alkohol alilik menghasilkan epoksida kiral. Katalis yang digunakannya adalah senyawa kompleks Ti. Banyak ilmuwan yang menganggap pekerjaan Sharpless adalah penemuan terpenting dalam bidang sintesis kimia organik dalam rentang beberapa dekade terakhir.

Konsekuensi dan terapannya, seperti yang telah disebut di atas, adalah industri. Selain industri obat, industri-industri aroma, pemanis, dan juga insektisida adalah yang menikmati hasil karya mereka. Pekerjaan mereka juga telah menjadi petunjuk bagi banyak penelitian yang bertujuan mengembangkan berbagai reaksi asimetrik.

referensi:Kompas, 14 Oktober 2001