Kimia Hijau (Green Chemistry) PDF

Kimia Hijau (Green Chemistry): Efek terhadap Kesehatan Dr. Vivi Novianti Kesehatan Lingkungan Dasar Pendahuluan Kontroversi pemakaian pelbagai bahan kimia yang mencuat pada pertengahan abad 20. Kemunculan konsep kimia hijau berawal dari keinginan menopang serta mendo...

Kimia Hijau (Green Chemistry): Efek terhadap Kesehatan Dr. Vivi Novianti Kesehatan Lingkungan Dasar Pendahuluan Kontroversi pemakaian pelbagai bahan kimia yang mencuat pada pertengahan abad 20. Kemunculan konsep kimia hijau berawal dari keinginan menopang serta mendorong pembangunan industri yang berkelanjutan. Harapannya industri tetap berjalan dengan memenuhi banyak kebutuhan manusia, tapi dampak merusaknya bisa ditekan seminimal mungkin. Ide dasar gerakan kimia hijau bisa dilacak dari dekade 1960-an. Istilah kimia hijau kala itu belum muncul, tetapi kesadaran akan bahaya penggunaan bahan kimia dengan tanpa kontrol, disampaikan oleh Rachel Carson melalui buku Silent Spring yang terbit pada 1962. Memaparkan akibat kondisi lingkungan yang tercemar pestisida sintetis. Sorotan khususnya pada dampak DDT (Dichloro diphenyl trichloroethane)  DDT (Dichloro diphenyl trichloroethane) Background: DDT, a chemical insecticide, was invented in the late 1930s. It was so effective in killing the pests that cause malaria, typhus, dysentery and typhoid fever, that it was used extensively in WWll and afterward. It became hugely popular, despite minimal testing. Environmental Disaster: There were signs that DDT had some serious side effects. In 1945, the U.S. Department of Agriculture sprayed DDT (5 pounds per acre) on an oak forest in Pennsylvania that was infested with gypsy moths. It killed them all within hours, but it also killed every bird in the forest - more than 4,000 within a week. Using less DDT (1 pound per acre) seemed to work on the moths without killing the birds, but it still killed aquatic life. DDT was not water soluble, so it stayed around and kept killing pests for weeks and even months. This concerned some scientists as it could not be washed off fruit after harvest and so was eaten by consumers, including small children. Later it was discovered that it stayed in food webs too and was passed up to consumers in higher and higher concentrations. By the time it reached bald eagles, peregrine falcons, and pelicans, it had a profound effect. Thinning egg shells crumbled when they tried to incubate their young. Entire generations of these birds were decimated by DDT. In her 1962, Silent Spring, biologist, Rachel Carson warned of the long-term effects of chemical pesticides, specifically DDT. Despite being attacked by the chemical industry, the scientific foundation of her work stood up to scrutiny. President Kennedy was so moved by her book, he ordered the testing of pesticides. By 1972, it was banned in the U.S. Case DDT in Indonesia DDT tidak hanya membasmi hama ketika memasuki biosfer. Pestisida sintetis itu sekaligus merusak ekosistem dan mengancam kehidupan makhluk hidup, termasuk manusia. Efek merkuri sebagai pemutih wajah  Merkuri atau air raksa kerap dimasukkan ke dalam produk perawatan kulit, terutama krim pemutih, karena dianggap efektif dalam mencerahkan kulit secara instan. Walau penggunaan merkuri dilarang di banyak negara karena risikonya terhadap kesehatan, beberapa produsen produk kecantikan tetap menggunakannya karena kemampuannya yang kuat dalam menghambat produksi melanin, pigmen yang menentukan warna kulit. Sayangnya, efek samping dari paparan merkuri pada kulit dapat berdampak buruk bagi kesehatan jangka Panjang: 1. Keracunan kulit 2. Kerusakan sistemik (sakit kepala, lelah, pusing, tremor, serta gangguan pencernaan) 3. Kerusakan ginjal 4. Gangguan sistem syaraf 5. Gangguan sistem kekebalan tubuh 6. Gangguan pada janin  Definition ✓ Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. ✓ Istilah kimia hijau pertama kali digunakan oleh Paul T. Anastas pada sebuah program khusus yang diperkenalkan organisasi EPA (Environmental Protection Agency) di Amerika Serikat tahun 1991. ✓Konsep kimia hijau mengintegrasikan pendekatan baru untuk proses sintesa, pengolahan, dan aplikasi zat-zat kimia sedemikian rupa sehingga dapat menurunkan ancaman terhadap kesehatan dan lingkungan. ✓Istilah: kimia ramah lingkungan (Environmental benign Chemistry), kimia bersih (Clean Chemistry) ekonomi atom (atom economy), kimia yang dirancang jinak/ramah (benign- by-design chemistry).  Purpose of the green chemistry Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk menciptakan zat-zat kimia yang lebih baik dan aman dan secara bersamaan dapat memilih cara-cara yang paling aman dan efisien untuk mensintesa zat-zat tersebut & mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.  Manfaat Kimia Hijau Manfaat kimia hijau: mengusahakan proses-proses kimia yang lebih ekonomis karena biaya produksi dan regulasi yang lebih rendah, efisien dalam penggunaan energi, pengurangan limbah produksi, pengurangan kecelakaan, produk yang lebih aman, tempat kerja dan komunitas yang lebih sehat, perlindungan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, dan mendapatkan keunggulan yang kompetitif atas produk yang dihasilkan.  12 Prinsip Kimia Hijau  12 Principles of Green Chemistry These principles were developed to assist reviewing how environmentally benign (harmless) a chemical reaction or process it. 1) Pencegahan Limbah: pencegahan limbah lebih diutamakan daripada perlakuan terhadap limbah. 2) Managemen Atom yang Baik: metode sintesa harus dirancang untuk memaksimalkan pemanfaatan semua materi yang digunakan dalam proses sampai menghasilkan suatu produk (‘atom ekonomi’). 3) Proses Sintesis yang Lebih Aman. Sintesa zat kimia dengan kemungkinan timbulnya bahaya seminimal mungkin. kegiatan pembuatan zat kimia diusahakan menerapkan metode yang dirancang untuk memanfaatkan dan menghasilkan zat-zat dengan toksisitas serendah mungkin bagi kesehatan manusia dan lingkungan. 4) Rancang Bahan Kimia yang Lebih Aman. Merancang zat kimia yang aman yang dapat digunakan sesuai peruntukannya dengan meminimalisir toksisitas zat tersebut. 5) Penggunaan Pelarut dan Bahan Pendukung yang Aman Pemanfaatan pelarut dan zat pendamping yang aman. 6) Mendesain Efisiensi Energi. Perancangan sistem untuk mendapatkan efisiensi energi pada temperatur dan tekanan rendah serta ramah lingkungan. 7) Menggunakan bahan baku terbarukan. Sejauh mungkin menerapkan penggunaan bahan mentah yang terbarukan, bukan yang menghabiskan sumber daya. 8) Mencegah turunan kimia. Semaksimal mungkin mengurangi pemanfaatan zat derivatif seperti zat pencegah, pelindung, atau penghancur. 9) Pemanfaatan katalis seselektif mungkin dan yang merupakan reagen dengan sifat stokiometrik yang paling baik. 10) Desain Degradasi. Perancangan agar mudah diuraikan, zat-zat kimia yang dihasilkan harus mudah diuraikan saat manfaatnya telah selesai. 11) Analisis secara real-time untuk pencegahan polusi; metode- metode analisis harus dikembangkan untuk memungkinkan pemantauan dan pencegahan secara langsung pada setiap tahap dari proses sintesa untuk mencegah terbentuknya zat berbahaya. 12) Mengurangi potensi kecelakaan. Penerapan kimia aman untuk mencegah kecelakaan, zat-zat yang digunakan dalam proses kimia harus dipilih untuk meminimalisir potensi kecelakaan, termasuk pelepasan zat berbahaya, ledakan, dan kebakaran.  Atom Ekonomi ✓Metode sintesis yang digunakan harus didesain untuk meningkatkan proporsi produk yang diinginkan dibandingkan dengan bahan dasar. ✓Konsep atom ekonomi ini mengevaluasi sistem terdahulu yang hanya melihat rendemen hasil sebagai parameter untuk menentukan suatu reaksi efektif dan efisiens tanpa melihat seberapa besar limbah yang dihasilkan dari reaksi tersebut. ✓Atom ekonomi disini digunakan untuk menilai proporsi produk yang dihasilkan dibandingkan dengan reaktan yang digunakan. Jika semua reaktan dapat dikonversi sepenuhnya menjadi produk, dapat dikatakan bahwa reaksi tersebut memiliki nilai atom ekonomi 100%. Berikut adalah persamaan untuk menghitung nilai atom ekonomi : Atom ekonomi (%) = x100%j Reaktan adalah zat-zat kimia yang terlibat dalam suatu reaksi kimia dan akan mengalami perubahan menjadi produk  Contoh Atom Ekonomi: Proses sintesis senyawa Ibuprofen Ibuprofen ialah obat anti-inflamasi yang sangat penting. Senyawa ini merupakan bahan aktif pada banyak obat bebas yang digunakan untuk meredakan nyeri akibat sakit kepala dan arthritis. Sintesis ibuprofen dimulai dengan reaksi isobutil benzena dengan anhidrida asetat dengan menggunakan HF sebagai pelarut. Ini merupakan ragam dari asilasi Friedel-Crafts yang anhidridanya bertindak sebagai sumber ion asilium. Lewat proses rekayasa yang cerdik, pelarut reaksi (HF) bertindak baik sebagai katalis asam maupun pelarut untuk reaksi, dan air merupakan satu-satunya produk sampingan utama.  Penerapan Kimia Hijau Pendekatan pembaharuan berkelanjutan dalam hal penemuan atau inovasi 1. Mengakses berbagai sumber informasi mengenai potensi bahaya molekul zat kimia yang akan dirancang dan zat pendukung yang akan dipilih. 2. Merancang molekul dengan menghindari atau mengurangi sifat racun/toksik dari molekul tersebut. 3. Mengubah sifat-sifat suatu molekul untuk mencegah absorpsi oleh kulit atau untuk memastikan molekul tersebut akan mudah terurai di lingkungan. Proses dan produk yang aman di dalam ekosistem alami, dan mudah terurai, sehingga menjadi zat gizi untuk alam atau dapat didaur ulang. Biopesticide  Bubuk dari biji asam jawa (tamarind seed kernel powder) Bubuk dari biji asam jawa (tamarind seed kernel powder) yang merupakan limbah produk pertanian, dapat dijadikan zat yang efektif untuk menjernihkan air buangan rumah tangga dan industri. Bubuk biji asam jawa bersifat non-toksik, mudah terurai secara alami, hemat biaya, dapat menggantikan garam Al (alumunium) atau alum yang biasa digunakan untuk mengolah air limbah. Zat alum ini terbukti meningkatkan jumlah ion berbahaya dalam air olahan itu dan dapat menyebabkan penyakit seperti alzheimer (pikun/dementia). Hasil penelitian membuktikan bubuk biji asam jawa cukup ekonomis sebagai flokulan yang kinerjanya setara dengan K2SO4Al2(SO4)3.24H2O (potash alum) yang biasa dipakai pada penjernihan air.  PENGAWASAN PENERAPAN KIMIA HIJAU DI INDONESIA Pemerintah Indonesia telah membuat suatu kebijakan berkaitan dengan kepedulian menjaga kelestarian lingkungan dan penerapan konsep kimia hijau oleh industri dan bisnis. Kebijakan ini disebut Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan atau dikenal dengan sebutan PROPER. PROPER ini menjadi instrumen kebijakan alternatif atas pencapaian kinerja dan ketaatan terhadap peraturan perundang-undangan di bidang pengendalian pencemaran dan pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun.  Green Chemistry Support Sustainability 1. Making chemicals safe for our health & environment 2. Using industrial processes that reduce or eliminate hazardous chemicals 3. Designing more efficient processes that minimize waste Tugas I. Mencari 2 Macam Bahan Kimia Berbahaya dan Dampaknya, selain contoh di atas. Lalu jelaskan: 1. Sejarahnya 2. Sifat/karateristik bahan kimia 3. Penggunaannya untuk apa 4. Dampaknya terhadap Kesehatan manusia 5. Dampaknya terhadap lingkungan II. Mencari 2 contoh produk green chemistry, selain contoh di atas. Lalu jelaskan: 1. Jelaskan mengapa produk tersebut dikategorikan green chemistry! 2. Tunjukkan buktinya (bisa proses atau lainnya) Selamat Belajar Minggu depan topik “Radioaktif”