blog kimia tekstil: larutan non elektrolit

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Umumnya reaksi kimia terjadi dalam larutan, antara ion atau molekul yang terlarut dalam air atau pelarut lain. Selain itu, pemanfaatan suatu zat tidak selalu dalam keadaan murni tetapi dilarutkan ke dalam zat lain. Atau ketika memanfaatkan suatu zat maka zat tersebut harus berada dalam media lain atau media dimana zat lain berada. Oleh karena itu sebelum zat dimanfaatkan atau bereaksi dengan zat lain maka perlu dipahami lebih dahulu: (a) sifat-sifat makroskopik keadaan murni masing-masing zat pembentuk larutan, dan (b) apa yang terjadi bila masing-masing zat pembentuk larutan tersebut yang disebut zat terlarut dan pelarut dicampurkan.

Salah satu konsep dasar yang penting untuk memahami ini adalah adanya gaya-gaya atau energi interaksi antarmolekul antara zat terlarut dan pelarut. Salah satu hukum yang menjelaskan gaya-gaya interaksi antarmolekul adalah potensial Lennard-Jones(1). Hasil pencampuran dapat mempengaruhi sifat-sifat zat murni seperti kelarutan, titik didih, dan titik leleh.

Dalam dunia tekstil, larutan sangat berguna pada saat proses persiapan penyempurnaan ataupun proses penyempurnaan tekstil. Oleh karena itu, penting bagi kita sebagai mahasiswa tekstil khususnya mahasiswa jurusan kimia tekstil mengetahui jenis-jenis larutan. Tidak hanya jenisnya saja, sebagai mahasiswa kita harus kritis. Kita harus mengetahui mekanisme yang terjadi pada setiap jenis larutan sehingga larutan tersebut memiliki beberapa sifat yang khas.

B. Rumusan Masalah

Pada proses kimia, umumnya tidak akan terlepas dari yang namanya larutan. Begitupun dengan proses-proses kimia yang terjadi pada saat pembuatan bahan tekstil. Larutan berperan penting pada saat pembuatan bahan tekstil. Untuk mendapakan hasil bahan tekstil yang diharapkan, tentunya kita harus mengetahui campuran dari larutan yang akan digunakan. Dengan demikian, kita akan mendapatkan bahan tekstil yang unggul.

Salah satu jenis larutan yang digunakan adalah larutan non elektrolit. Mengapa disebut larutan non elektrolit? Bagaimana mekanisme yang terjadi sehingga disebut larutan non elektrolit? Pada saat proses pembuatan bahan tekstil apakah larutan non elektrolit digunakan? Semua pertanyaan tersebut akan kami bahas dalam makalah ini.

C. Tujuan Penulisan

Tujuannya adalah mengetahui jenis larutan non elektrolit serta pengaplikasikannya dalam dunia tekstil.

BAB II ANALISIS

A. Definisi Larutan

Gambar 2.1 Proses Pelarutan

Larutan merupakan fase yang setiap hari ada disekitar kita. Suatu sistem homogen yang mengandung dua atau lebih zat yang masing-masing komponennya tidak bisa dibedakan secara fisik disebut larutan, sedangkan suatu sistem yang heterogen disebut campuran. Biasanya istilah larutan dianggap sebagai cairan yang mengandung zat terlarut, misalnya padatan atau gas dengan kata lain larutan tidak hanya terbatas pada cairan saja.

Komponen dari larutan terdiri dari dua jenis, pelarut dan zat terlarut, yang dapat dipertukarkan tergantung jumlahnya. Pelarut merupakan komponen yang utama yang terdapat dalam jumlah yang banyak, sedangkan komponen minornya merupakan zat terlarut. Larutan terbentuk melalui pencampuran dua atau lebih zat murni yang molekulnya berinteraksi langsung dalam keadaan tercampur. Semua gas bersifat dapat bercampur dengan sesamanya, karena itu campuran gas adalah larutan. Proses pelarutan dapat diilustrasikan seperti Gambar di atas.

B. Larutan Non Elektrolit

Larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik, hal ini disebabkan karena larutan tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak meng-ion). Yang termasuk dalam larutan non elektrolit antara lain:

· Larutan urea

Urea adalah senyawa organik yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dengan rumus CON₂H₄ atau (NH₂)₂CO.

Urea juga dikenal dengan nama carbamide yang terutama digunakan di kawasan Eropa. Nama lain yang juga sering dipakai adalah carbamide resin, isourea, carbonyl diamide dan carbonyldiamine. Senyawa ini adalah senyawa organik sintesis pertama yang berhasil dibuat dari senyawa anorganik, yang akhirnya meruntuhkan konsep vitalisme.

Gambar 2.2 Skema pembentukan Urea

· Larutan sukrosa

Sukrosa merupakan suatu disakarida yang dibentuk dari monomer-monomernya yang berupa unit glukosa dan fruktosa, dengan rumus molekul C₁₂H₂₂O₁₁. Senyawa ini dikenal sebagai sumber nutrisi serta dibentuk oleh tumbuhan, tidak oleh organisme lain seperti hewan Penambahan sukrosa dalam media berfungsi sebagai sumber karbon. Sukrosa atau gula dapur diperoleh dari gula tebu atau gula beet. Unit glukosa dan fruktosa diikat oleh jembatan asetal oksigen dengan orientasi alpha. Struktur ini mudah dikenali karena mengandung enam cincin glukosa dan lima cincin fruktosa. Proses fermentasi sukrosa melibatkan mikroorganisme yang dapat memperoleh energi dari substrat sukrosa dengan melepaskan karbondioksida dan produk samping berupa senyawaan alkohol. Penggunaan ragi (yeast) ini dalam proses fermentasi diduga merupakan proses tertua dalam bioteknologi dan sering disebut dengan zymotechnology. Sukrosa diproduksi sekitar 150 juta ton setiap tahunnya.

· Larutan glukosa

Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Glucose_Haworth.png/220px-Glucose_Haworth.png

Gambar 2.3 Gambaran proyeksi Haworth struktur glukosa (α-D-glukopiranosa)

Glukosa (C₆H₁₂O₆, berat molekul 180.18) adalah heksosa—monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH₂OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7.

Glukosa merupakan sumber tenaga yang terdapat di mana-mana dalam biologi. Kita dapat menduga alasan mengapa glukosa, dan bukan monosakarida lain seperti fruktosa, begitu banyak digunakan. Glukosa dapat dibentuk dari formaldehida pada keadaan abiotik, sehingga akan mudah tersedia bagi sistem biokimia primitif. Hal yang lebih penting bagi organisme tingkat atas adalah kecenderungan glukosa, dibandingkan dengan gula heksosa lainnya, yang tidak mudah bereaksi secara nonspesifik dengan gugus amino suatu protein. Reaksi ini (glikosilasi) mereduksi atau bahkan merusak fungsi berbagai enzim. Rendahnya laju glikosilasi ini dikarenakan glukosa yang kebanyakan berada dalam isomer siklik yang kurang reaktif. Meski begitu, komplikasi akut seperti diabetes, kebutaan, gagal ginjal, dan kerusakan saraf periferal (‘’peripheral neuropathy’’), kemungkinan disebabkan oleh glikosilasi protein.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/D-glucose-chain-2D-Fischer.png/80px-D-glucose-chain-2D-Fischer.png

Gambar 2.4 Bentuk rantai D-Glukosa

Dalam respirasi, melalui serangkaian reaksi terkatalisis enzim, glukosa teroksidasi hingga akhirnya membentuk karbon dioksida dan air, menghasilkan energi, terutama dalam bentuk ATP. Sebelum digunakan, glukosa dipecah dari polisakarida.

Glukosa dan fruktosa diikat secara kimiawi menjadi sukrosa. Pati, selulosa, dan glikogen merupakan polimer glukosa umum polisakarida).

Dekstrosa terbentuk akibat larutan D-glukosa berotasi terpolarisasi cahaya ke kanan. Dalam kasus yang sama D-fruktosa disebut "levulosa" karena larutan levulosa berotasi terpolarisasi cahaya ke kiri.

· Larutan alkohol

alkohol sering dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebut grain alcohol; dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol lainnya. Begitu juga dengan alkohol yang digunakan dalam dunia famasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah etanol. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi.

Dalam kimia, alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun yang memiliki gugus hidroksil (-O H) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain.

Alasan Larutan Nonelektrolit Tidak Dapat Menghantarkan Arus Listrik

Struktur geometri molekul, sangat penting untuk menentukan kepolaran suatu molekul. Molekul dapat membentuk berbagai jenis struktur, dan salah satu diantaranya adalah yang paling stabil, misalnya glukosa. Larutan gula yang merupakan senyawa kovalen nonpolar tdak dapat mengantarkan listrik karena larutan gula tidak dapat terurai menjadi ion-ionnya.

Senyawa kovalen dikatakan non polar jika senyawa tersebut tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan. Dengan demikian, pada senyawa yang berikatan kovalen tidak terjadi pengutuban muatan. Ikatan kovalen nonpolar adalah ikatan kovalen yang Pasangan Elektron Ikatannya (PEI) tertarik sama kuat ke arah atom-atom yang berikatan. Senyawa kovalen nonpolar terbentuk antara atom-atom unsur yang mempunyai beda keelektronegatifan nol atau mempunyai momen dipol = 0 (nol) atau mempunyai bentuk molekul simetri.

http://imc.kimia.undip.ac.id/wp-content/uploads/1.6-300x80.jpg

Gambar 2.5 Struktur 3-dimensi segmen polimer selulosa

Berikut adalah struktur geometri molekul NH₃, gambar 2.6 , dan interaksi antarmolekul antar NH₃, gambar 2.7 , yang diperoleh dengan pemodelan perhitungan komputasi (1):

http://imc.kimia.undip.ac.id/wp-content/uploads/1.4-300x217.jpg

Gambar 2.6 Struktur 3-dimensi molekul NH₃

http://imc.kimia.undip.ac.id/wp-content/uploads/1.5-300x163.jpg

Gambar 2.7 Struktur 3-dimensi antarmolekul NH₃

D. Perbedaan Larutan Non Elektrolit dengan Larutan Elektrolit

Gambar 2.8 Tabel Perbedaan Larutan Elektrolit dengan Larutan Non-Elektrolit

Gambar 2.9 Reaksi molekul-molekul Larutan Non-Elektrolit, Larutan Elektrolit Kuat, dan Larutan Elektrolit Lemah

E. Pengaplikasian Larutan Non-Elektrolit Dalam Dunia Tekstil

1. Penggunaan urea :

· Bahan anti ciut dalam pembuatan tekstil.

· Untuk menambah ketuaan warna pada bahan dari kapas pada saat pencelupan zat warna reaktif.

2. Glikol digunakan untuk pelarut, bahan pelunak, bahan baku industri serat sintetis. Misalnya Dakron.

3. Gum xanthan biasa dipakai dalam industri sebagai bahan pengental. Senyawa ini banyak diproduksi dengan fermentasi di dalam bioreaktor menggunakan proses kultur tertutup. Glukosa, sukrosa, pati, asam organik, atau hidrolisat molase biasanya digunakan sebagai sumber karbon, sementara hidrolisat kasein, limbah kedelai, dan hidrolisat sel khamir merupakan sumber nitrogen yang biasa digunakan. Untuk menghasilkan produksi gum xanthan yang optimal, sumber karbon biasanya digunakan berlebih, sedangkan sumber nitrogen dibatasi.

BAB III PENUTUP

A. Simpulan

Larutan non-elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik karena molekul-molekulnya tidak dapat meng-ion. Pada umumnya memiliki ikatan kovalen non-polar. Karena ikatan kovalen non polar memiliki kelektronegatifan sama dengan nol, sehingga molekul-molekulnya tidak mudah mengion. Contoh : laruan urea, larutan glukosa, larutan sukrosa, dan larutan alkohol. Dalam dunia tekstil, larutan non-elektrolit digunakan untuk bahan pengental, pelarut, bahan anti ciut, dan bahan serat sintetis.

B. Saran

Saran dari penyusun adalah hendaknya kita sebagai mahasiswa tekstil yang kritis mengetahui dan dapat mengaplikasikan larutan non-elektrolit dengan tepat. Tidak hanya teori yang kita ketahui, tetapi dalam praktiknya pun kita dapat menggunakan larutan non-elektrolit dengan secara tepat. Agar menghasilkan bahan tekstil yang sesuai dengan yang diharapkan.