Hennig Brandt, Penemu Fosfor

Pada sekitar tahun 1669, seorang ahli alkimia yang bernama Hennig Brandt, mengumpulkan urin dan membiarkannya sampai membusuk. Tidak tanggung-tanggung, dia mengumpulkan sekitar 50 ember besar berisi urin. Apa yang menjadi tujuannya ketika dia memanaskan urin? Jawabannya karena keinginannya untuk mencari emas. Tidak heran, karena Brandt merupakan salah satu dari sekian banyak yang percaya bahwa emas bisa dibuat dari logam lain yang lebih murah dengan bantuan api dan air serta udara. Dia berharap dengan menguapkan urin, akan memperoleh emas karena warna urin dan warna emas adalah sama (kuning).
Setelah dibiarkan dalam waktu beberapa hari, ratusan liter urin tersebut kemudian dipanaskan sampai terbentuk pasta. Pasta ini kemudian dipanaskan lebih lanjut menggunakan suhu yang sangat tinggi dan mengalirkan uapnya ke dalam air supaya mengendap menjadi (menurut perkiraannya : emas). Apa yang terjadi kemudian adalah di luar dugaan dan sangat mengecewakannya. Bukannya padatan kuning emas yang dia dapatkan, namun justru padatan putih yang lengket seperti lilin yang dia peroleh. Akan tetapi, yang sedikit menghiburnya adalah bahwa padatan putih ini dapat berpendar (bercahaya) dalam gelap. Dia pun menamai zat ini fosforus (yang berasal dari bahasa latin yang artinya penghasil cahaya). Brandt tidak sadar bahwa dia telah menemukan unsur baru yaitu fosfor, yang di kemudian hari akan menjadi lebih berharga daripada emas.
Biografi Hennig Brandt
Hennig Brandt (1630 – 1710) adalah seorang pedagang dan seorang ahli alkimia yang tinggal di Hamburg, Jerman. Lingkungan ketika Brandt dilahirkan tidaklah diketahui. Beberapa sumber menyebutkan asal usulnya sebagai keluarga yang sederhana yang dibuktikan bahwa dia pernah magang sebagai pembuat gelas ketika masih muda. Akan tetapi, keterangan dari istri keduanya Margaretha, menyatakan bahwa Brandt berasal dari kalangan kelas atas. Setidaknya, dia pernah menjabat sebagai opsir tentara junior selama Perang Tiga Puluh Tahun. Akan tetapi, dia kemudian meninggalkan militer dan mengejar alkimia karena terobsesi ingin mencari emas. Dia menghabiskan maskawin istri pertamanya untuk obsesinya ini.
Seperti halnya para ahli alkimia pada waktu itu, Brandt juga seorang yang sedang mencari “batu filosofis”, suatu zat yang pada intinya berusaha mengubah logam murah (seperti timbal), menjadi emas. Pada waktu istri pertamanya meninggal, dia telah menghabiskan uang istrinya untuk pencarian ini. Dia kemudian menikahi istri keduanya Margaretha, seorang janda kaya yang mengizinkan uangnya digunakan oleh Brandt untuk terus melakukan risetnya.
Seperti halnya para ahli alkimia sebelumnya, dia tertarik dengan air (H2O) dan mencoba untuk menggabungkan air dengan berbagai macam material lain, dalam ratusan macam kombinasi. Sebagai contoh, dia pernah mencoba resep dalam sebuah buku 400 Auserlensene Chemiche Process oleh F.T. Kessler dari Strasbourg dengan menggunakan alum (alumunium sulfat), salpeter (kalium nitrat), dan urin pekat untuk mengubah logam murah menjadi perak (suatu resep yang ternyata tidak berhasil).
Pada tahun 1669, dia memanaskan sisa dari urin yang sudah dididihkan di atas pemanas sampai labunya menjadi merah menyala, dimana semua asap putih langsung memenuhinya dan cairan keluar, terbakar menjadi kobaran api. Dia dapat mengisolasi cairan ke dalam wadah dan menutupinya, di mana cairan tersebut kemudian memadat dan terus menghasilkan nyala yang berwarna hijau pucat.
Brandt menjaga penemuannya tetap rahasia, sebagaimana halnya para ahli alkimia pada waktu itu, dan terus melakukan percobaan untuk mengubah fosfor menjadi emas yang ternyata tidak berhasil.
Resep yang dia buat untuk mengubah urin menjadi fosfor adalah :
mendidihkan urin sampai didapatkan larutan sirup pekat
pemanasan urin pekat dilanjutkan sampai minyak merahnya terdistilasi, dan bagian yang tidak menguap disimpan
selanjutnya, apa yang tersisa dibiarkan untuk mendingin. Komposisi sisa ini terdiri dari buih berwarna hitam di bagian atas dan garam di bagian bawahnya
bagian garam kemudian dibuang. Minyak merah kemudian dicampur dengan buih yang berwarna hitam
campuran ini kemudian dipanaskan dengan kuat selama 16 jam
selama pemanasan, asap putih mula-mula akan keluar, kemudian minyak, kemudian fosfor
fosfor kemudian dapat dimasukkan ke dalam air dingin supaya membeku 
Reaksi kimia yang ditemukan secara tidak sengaja oleh Brandt adalah sebagai berikut. Urin mengandung ion fosat (yang terdapat dalam bentuk natrium fosfat (Na3PO4)), dan berbagai senyawa organik (yang mengandung karbon). Di bawah pemanasan kuat, oksigen dari fosfat bereaksi dengan karbon untuk menghasilkan karbonmonoksida (CO), sehingga yang tersisa adalah unsur fosfor (P), yang keluar sebagai gas. Fosfor terkondensasi sebagai cairan di bawah 280 oC dan kemudian memadat (menjadi fosfor putih) di bawah 44 oC (bergantung pada kemurnian). Inti dari reaksi ini masih digunakan sampai hari ini, namun dengan sumber yang berbeda yaitu bijih fosfat (menggantikan urin), kokas (untuk sumber karbon menggantikan senyawa karbon organik), dan pemanas listrik (menggantikan pemanasan kuat).
Proses Brandt menghasilkan lebih sedikit fosfor daripada yang seharusnya bisa diperoleh. Bagian garam yang dia buang sebenarnya mengandung fosfat lebih banyak. Dia menggunakan sekitar 5500 liter urin untuk menghasilkan hanya 120 gram fosfor. Seandainya dia mengolah kembali semua residunya, maka dia dapat memperoleh hasil yang lebih banyak lagi (1 liter urin manusia mengandung sekitar 1,4 gram garam fosfat, atau sekitar 0,11 gram fosfor putih murni). Jadi, 5500 liter urin seharusnya menghasilkan 600 gram fosfor murni (5 kali lipat).
Dengan penemuan fosfor ini, Hennig Brand menjadi ilmuwan yang pertama kali menemukan unsur. Brand menyebut zat yang telah dia temukan sebagai “api dingin” karena dapat menghasilkan cahaya dalam gelap malam. Brand adalah seorang ahli alkimia, dan seperti para ahli alkimia yang lain, sangat merahasiakan formulanya.
Akan tetapi, beberapa tahun kemudian, Robert Boyle (1680) sukses membuat fosfor dari urin. Apa penyebabnya ?
Meskipun Brandt tidak mempublikasikan metodenya, namun karena membutuhkan uang dan tidak tahu bagaimana cara memanfaatkan fosfor, dia menjual rahasianya kepada kimiawan Jerman Johann Daniel Kraft dan Kunckel von Lowenstern. Untuk mencari tambahan uang lainnya, Brand memberikan rahasianya kepada Gottfried Wilhelm Leibniz, yang terkenal sebagai penemu kalkulus.
Krafft kemudian memamerkan fosfor di beberapa pameran di seluruh eropa. Akibatnya, rahasia pembuatan fosfor dari urin pun bocor sehingga Johan Kunckel dari Swedia berhasil membuat urin dengan cara yang sama pada tahun 1678. Dua tahun kemudian, Robert Boyle dari Inggris, juga berhasil mengisolasi fosfor dari urin dengan hasil yang lebih baik. Dia memperbaiki apa yang telah dilakukan Brandt dengan menambahkan pasir ke dalam prosesnya. Proses ini terbukti lebih baik daripada yang dilakukan oleh Brandt, karena dengan menambahkan pasir, fosfor dari urin dapat diekstrak seluruhnya.
Melangkah lebih jauh, Robert Boyle kemudian mencampurkan fosfor dengan sulfur dengan perbandingan 1 : 16. Hasilnya menakjubkan, dia dapat membuat api dari campuran ini, yang kemudian menjadi cikal bakal dari korek api pada masa kini.
Kini, fosforus memiliki banyak penggunaan, mulai dari sebagai pupuk (fosfat), korek api, sampai bom. Terbukti,
Brandt telah menemukan dengan tidak sengaja, sebuah unsur baru, unsur yang dapat menghasilkan api, fosfor. Dia mengharapkan kekayaan dan ketenaran dari penemuannya, namun dia tidak menyadari bahwa dia telah menemukan ide dan gagasan yang fundamental, bahwa unsur dapat ditemukan dalam dunia yang tersembunyi. 

@IF'38

Read More

Apakah Sinyal Ponsel Membahayakan Kesehatan ?

 

Sinyal dari ponsel (telepon genggam atau telepon seluler) merupakan sebentuk gelombang mikro yang memiliki panjang gelombang sekitar 1 mm. Riset tentang gelombang mikro dimulai pada era perang dunia II ketika kebutuhan akan alat yang dapat mendeteksi pesawat tempur musuh pada jarak yang jauh di malam hari, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk pertahanan tentara sekutu.

Kemampuan gelombang mikro untuk memasak makanan pertama kali disadari melalui jalan yang mengerikan pada tahun 1945. Pada waktu itu, para tentara yang sedang mengoperasikan peralatan radar, bereksperimen dengan peralatan berdaya tinggi untuk memungkinkan komunikasi pada jarak yang lebih jauh. Mereka memperhatikan bagaimana eksperimen tersebut terjadi bersamaan dengan jatuhnya burung mati ke tanah. Observasi mendetail pada bangkai burung tersebut, menunjukkan bahwa burung tersebut terpanggang, atau setidaknya setengah matang. Energi gelombang mikro memasak daging meskipun secara tidak disengaja.

Kemungkinan gelombang mikro memiliki potensi bahaya bagi kesehatan telah diteliti secara luas, dan banyak perhatian diberikan untuk mengoptimalkan peralatan yang mengandung gelombang mikro yang tidak berbahaya bagi manusia, salah satunya adalah oven microwave. Jadi, sekarang kita tahu bahwa oven microwave tidak berbahaya bagi manusia.

Telepon teknologi terbaru yang kita kenal dengan telepon seluler (HP), mentransmisikan pesan lisan dan tulisannya melalui gelombang mikro, sehingga menimbulkan rumor yang luas bahwa telepon seluler dapat menyebabkan telinga penggunanya “terpanggang” seperti kue yang masuk ke dalam oven microwave. Terlalu sedikit riset yang telah dilakukan untuk mengklarifikasi hal tersebut, sehingga situasinya masih belum ada penyelesaian.

Memang, konsumsi energi dari telepon seluler sangatlah kecil dibandingkan dengan pada oven microwave (1 Watt untuk telepon seluler berbanding 200 – 1000 Watt untuk oven microwave). Namun banyak tanda-tanda yang membuat gelisah, yaitu bahwa pemakaian telepon seluler bersifat addiktif (menimbulkan kecanduan). Beberapa peneliti menduga bahwa penyebab terjadinya kecanduan adalah karena perubahan kecil pada bagian otak sebelah dalam akibat terpanggangnya kelenjar kecil yang tertanam disana. Sebagian lagi memilih penjelasan yang lebih bersifat psikologis dan sosiologis.

Sementara sebagian peneliti menyatakan bahwa telepon seluler cukup aman, sebagian yang lain menyatakan bahwa hal tersebut cukup berbahaya. Sebagai kesimpulan, tidak seperti halnya dengan oven microwave yang telah disepakati keamanannya (jika digunakan dengan tepat), banyak laporan medis sekarang menyarankan agar kita mencoba untuk tidak berkomunikasi melalui telepon seluler terlalu sering.

Sumber : Physical Chemistry, Understanding Our Chemical World

@IF'38

Read More

Ilmu Kimia dalam Kehidupan

Ilmu kimia adalah ilmu yang memiliki hubungan sangat erat dengan kehidupan manusia. Sampai-sampai ada buku yang berjudul : Chemistry, The Central Science.

Kedekatan hubungan ini bisa kita buktikan secara sederhana. Contohnya adalah makanan, minuman, dan udara yang kita hirup. Makanan tentu saja mengandung bahan kimia yang bervariasi mulai dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dll semuanya merupakan bahan kimia.

Minuman kita yang paling utama dan paling baik adalah air. Air memiliki rumus kimia H₂O, suatu senyawa yang paling banyak dipelajari dan digunakan oleh para ilmuwan kimia.

Sementara itu, udara yang kita hirup adalah oksigen (O₂), juga merupakan salah satu unsur yang paling penting dalam kehidupan kita. 

Singkatnya, tidak ada ruginya kita belajar kimia, karena dengan mengetahui ilmu kimia, kita akan semakin mensyukuri Nikmat Allah kepada kita, dan juga kita dapat menghindari dari keburukan bahan-bahan kimia yang ada di sekitar kita.

Nah, itu saja mungkin sobat chem, pengantar kita kali ini, semoga kita semakin semangat untuk belajar kimia.

Selamat Belajar kimia

@IF"38

Read More