< Previous1000guru.net 6 | Rubrik Kimia | Obat Herbal 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Obat Tradisional (Herbal) dan Metabolit Sekunder Woro Anindito Sri Tunjung (dosen Fakultas Biologi UGM, alumnus Tohoku University, Jepang) Kontak: wanindito(at)gmail.com modern. Terkadang obat herbal ini dianggap tidak memiliki efek samping, walaupun sebenarnya dalam setiap tumbuhan ini memiliki bahan kimia, hanya saja dosisnya relatif kecil sehingga tidak memberikan efek yang besar pada penggunanya (kecuali pada kasus-kasus tertentu). Sebagai negara beriklim tropis, Indonesia kaya akan plasma nuftah yang tersebar di berbagai wilayah Indonesia. Berbagai tumbuhan telah digunakan masyarakat secara luas, baik sebagai obat tradisional maupun penjaga stamina tubuh. Tapi tahukah Anda mengapa tumbuhan dapat digunakan sebagai obat? Zat apakah yang terdapat pada tumbuhan sehingga dapat mempengaruhi metabolisme di dalam tubuh, kerja suatu organ dan menyembuhkan suatu penyakit? Suatu tumbuhan dapat berfungsi sebagai obat tradisional karena kandungan metabolit sekunder. Sel tumbuhan melakukan dua macam metabolisme, yaitu metabolisme primer yang terlibat secara langsung dalam pertumbuhan, serta metabolisme sekunder yang umumnya tidak terlibat dalam aktivitas pertumbuhan. Metabolisme primer menghasilkan metabolit primer, sedangkan metabolisme sekunder menghasilkan metabolit sekunder. Pengobatan alternatif menggunakan herbal menjadi sangat populer di Indonesia dalam beberapa dasawarsa terakhir. Tingginya biaya berobat ke dokter dan rumah sakit serta kekhawatiran terhadap efek samping dari obat-obat kimia yang dikonsumsi secara terus menerus menjadi alasan masyarakat memilih obat herbal. Obat herbal adalah obat-obat yang dibuat dari bahan alami seperti tumbuhan, baik yang sudah dibudidayakan maupun tumbuhan liar. Selain itu, obat herbal juga bisa terdiri dari obat yang berasal dari sumber hewani, mineral, atau gabungan antara ketiganya Obat-obat tradisional ini telah dikenal sejak jaman nenek moyang dan dipercaya memiliki khasiat untuk menyembuhkan berbagai macam penyakit. Para ahli pengobatan tradisional pada dasarnya melihat kesehatan sebagai satu pendekatan holistik, gangguan pada salah satu organ tubuh akan menyebabkan ketidakseimbangan pada organ tubuh yang lainnya. Metode penyembuhan dengan obat tradisional bukan hanya menghilangkan gejala penyakit tetapi juga menyeimbangkan kondisi organ-organ. Efek samping yang ditimbulkannya relatif kecil sehingga lebih aman digunakan daripada obat-obatan Ilustrasi contoh obat-obat herbal tradisional yang digunakan di Indonesia. 1000guru.net | 7 Rubrik Kimia | Obat Herbal 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Tidak seperti metabolit primer, metabolit sekunder memiliki karakteristik khusus untuk setiap mahluk hidup dan dibentuk melalui jalur khusus dari metabolit primer seperti karbohidrat, lemak, dan asam amino penyusun protein. Metabolit sekunder dihasilkan oleh organisme tertentu yang tidak mempunyai fungsi umum di dalam proses kehidupan, tetapi mungkin penting untuk organisme yang menghasilkan. Apabila metabolit primer bersifat sama pada semua organisme hidup, maka metabolit sekunder umumnya bersifat spesifik pada organisme tertentu. Bagi organisme penghasil, metabolit sekunder bisa berfungsi sebagai racun untuk mempertahankan diri dari serangan hama dan penyakit, berkompetisi dengan makhluk hidup lain di sekitarnya, antibiotik, penghambat kerja enzim, dan zat pengatur tumbuh. Sebagai contoh, tanaman dapat menghasilkan quinon, flavonoid, dan tanin, yang membuat tanaman lain tidak dapat tumbuh di sekitarnya. Struktur Kimia Metabolit Primer: Karbohidrat (contohnya Glukosa), Asam Lemak (contohnya Asam Linoleat) , Asam Amino Penyusun Protein (contohnya Phenylalanin). Sementara itu, bagi manusia, kandungan metabolit sekunder dari tumbuhan dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit. Beberapa metabolit sekunder lainnya digunakan juga dalam memproduksi sabun, parfum, minyak herbal, pewarna, permen karet, dan plastik alami seperti resin, antosianin, tanin, saponin, dan minyak volatil. Salah satu contoh metabolit sekunder yang dapat menimbulkan rasa, yaitu rasa pahit, adalah kafein. Senyawa ini di antaranya terdapat pada tanaman kopi, teh, dan kakao. Ada beberapa penggolongan metabolit sekunder baik menurut fungsi maupun struktur kimianya. Pada tulisan ini akan dibahas tentang 4 metabolit sekunder saja, yaitu alkaloid, flavonoid, terpenoid dan tanin. Alkaloid Alkaloid merupakan golongan senyawa yang mengandung nitrogen aromatik dan paling banyak ditemukan di alam. Hampir seluruh senyawa Kafein (caffeine) yang dapat ditemukan di beberapa bahan minuman, seperti kopi, teh, dan coklat. 1000guru.net 8 | Rubrik Kimia | Obat Herbal alkaloid berasal dari tumbuh-tumbuhan. Sebagian besar alkaloid berupa zat padat, tidak berwarna, berasa pahit, memiliki efek farmakologis dan umumnya sukar larut dalam air tetapi dapat larut dalam pelarut nonpolar seperti kloroform dan eter. Alkaloid merupakan turunan dari asam amino lisin, ornitin, fenilalanin, tirosin, dan triptofan (Harborne, 1987). Alkaloid dalam bidang kesehatan dipakai sebagai antitumor, antipiretik (penurun demam), antinyeri (analgesik), memacu sistem saraf, menaikkan dan menurunkan tekanan darah, dan melawan infeksi mikrobia (Solomon, 1980; Casey, 2006). Flavonoid Flavonoid merupakan salah satu golongan fenol alam terbesar. Flavonoid mempunyai banyak manfaat, di antaranya sebagai antioksidan, antimutagenik, antineoplastik (antitumor atau antikista) dan vasodilator (melebarkan pembuluh darah). Antioksidan pada flavonoid berperan mencegah kerusakan oksidatif yang ditimbulkan oleh radikal bebas sehingga flavonoid dapat digunakan untuk mengendalikan sejumlah penyakit pada manusia. Kemampuan flavonoid dalam menangkap radikal bebas 100x lebih efektif dibandingkan vitamin C dan 25 kali lebih efektif dibandingkan vitamin E. Beberapa flavonoid seperti morin, fisetin, kuersetin, katekin dan gosipetin berkhasiat sebagai antioksidan dan dapat menghambat oksidasi LDL (low density Lipoprotein). Bagi organisme yang menghasilkannya, flavonoid berfungsi melindungi tumbuhan dari sinar UV, serangga, fungi (jamur), virus, bakteri, sebagai atraktan pollinator, antioksidan, kontrol hormon, dan penghambat enzim (Robinson, 1995). Salah satu jenis flavonoid adalah isoflavon pada kedelai yang dipercaya dapat mengobati kanker dan baik untuk kesehatan reproduksi. Terpenoid Terpenoid merupakan senyawa kimiawi tumbuhan yang memiliki bau dan dapat diisolasi dengan penyulingan sebagai minyak atsiri. Terpenoid mengandung komponen aktif obat alam yang dapat digunakan untuk menyembuhkan berbagai penyakit seperti diabetes dan malaria. Bagi organisme penghasil, terpenoid berfungsi sebagai insektisida, fungisida, antipemangsa, antibakteri, dan antivirus (Robinson, 1995). Tanin Tanin merupakan senyawa polifenol. Tanin menimbulkan rasa pahit, sepat dan bau yang memusingkan. Rasa yang pahit ini tidak disukai serangga, sehingga tanin dapat berfungsi sebagai anti serangga bagi organisme yang menghasilkan. Tanin terdistribusi pada hampir semua jenis tanaman dengan letak dan jumlah yang berbeda. 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Struktur kimia beberapa senyawa alkaloid. Struktur kimia beberapa senyawa flavonoid. Metabolit sekunder pada obat herbal Metabolit sekunder dapat tersebar di seluruh organ tubuh tumbuhan seperti daun, akar, batang, bunga, kulit, umbi, dan buah. Jenis dan kandungannya dapat sama maupun berbeda di setiap organ tumbuhan. Obat herbal biasanya berupa ekstrak bahan baku dari tanaman herbal (simplisia). Bahan bakunya bisa terdiri dari sebagian dari tumbuhan tersebut seperti bagian batang, daun, akar, kulit, serta buah, maupun seluruh bagian tumbuhan tersebut. Simplisia bisa diolah dalam bentuk segar ataupun kering. Masyarakat biasanya menggunakan obat herbal dengan cara merebus bagian tumbuhan ataupun direndam dengan air mendidih. Proses ini adalah metode ekstraksi yang paling sederhana. Beberapa metabolit sekunder akan larut dalam air dan proses pemanasan mempercepat reaksi tersebut. Hal yang perlu diperhatikan adalah beberapa metabolit sekunder dapat rusak pada suhu tinggi sehingga perlu berhati-hati saat membuatnya. Mengekstrak metabolit sekunder langsung dari tanamannya dirasa kurang efektif dan kurang menguntungkan untuk penggunaan dalam skala besar. Hal ini dikarenakan hasil metabolit sekunder yang diperoleh sedikit sehingga dibutuhkan bahan baku tanaman yang cukup besar. Oleh karena itu, diperlukan langkah alternatif untuk mengatasi hal tersebut, misalnya dengan teknik kultur jaringan tumbuhan Salah satu kelemahan obat herbal adalah kandungannya tidak selalu bisa sama sehingga khasiatnya dapat berbeda. Jumlah metabolit 1000guru.net | 9 Rubrik Kimia | Obat Herbal 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Struktur kimia beberapa senyawa terpenoid. Struktur kimia tanin. sekunder dalam satu simplisia amat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu faktor lingkungan, umur tanaman sewaktu dipanen, waktu panen serta kegiatan paska panen. Waktu panen sangat berhubungan dengan pembentukan metabolit sekunder sehingga paling baik adalah memanen pada saat kandungan metabolit sekunder dalam kadar maksimum. Selain itu, senyawa metabolit sekunder juga tidak dihasilkan sepanjang waktu, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Perbedaan spesies, kondisi lingkungan tempat tumbuh termasuk nutrisi dalam tanah, kandungan air, pH tanah atau lainnya, dapat menghasilkan metabolit sekunder yang berbeda. Sebagai contoh cekaman dari faktor lingkungan adalah kekeringan. Cekaman kekeringan menginduksi berbagai respon biokimia dan fisiologis pada tumbuhan, seperti turunnya potensial air dan tekanan turgor. Hal ini menyebabkan perluasan sel, kemudian pembelahan sel pun terhambat dan bisa berujung pada kematian. Akibat dari cekaman kekeringan sangat kompleks bagi sitoplasma. Sitoplasma menjadi lebih pekat dan mengakibatkan ketidakseimbangan dalam proses biokimia. Berbagai zat diakumulasikan ketika tanaman mengalami cekaman kekeringan. Akumulasi berbagai metabolit sekunder adalah hasil sampingan dari jalur metabolik normal yang terganggu. Kelemahan lain dari obat herbal adalah mekanisme kerja bahan aktifnya. Tidak seperti obat kimia yang cenderung memiliki satu bahan aktif saja, simplisia tanaman terkadang memiliki lebih dari satu bahan 1000guru.net 10 | Rubrik Kimia | Obat Herbal aktif atau multicompound. Pada senyawa multicompound ada yang bekerja secara sinergis (saling menguatkan) atau justru bersifat antagonis. Apabila senyawa-senyawa tersebut bekerja secara antagonis, khasiatnya akan berkurang atau bahkan tidak ada. Mudah-mudahan ulasan singkat tentang kandungan metabolit sekunder ini dapat menambah wawasan pembaca tentang obat herbal. Ketika jatuh sakit, kita harus melakukan upaya penyembuhan. Mengenali kelebihan dan kekurangan dari suatu metode penyembuhan dapat meningkatkan efektivitas kerja dan mempercepat kesembuhan. Bahan bacaan: F. A. Casey, Organic chemistry, 6 th Ed. New York: Mc Graw Hill (2006). J. B. Harborne, Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Terbitan kedua. Bandung: Penerbit ITB (1987). T. Robinson, Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Bandung: Penerbit ITB (1995). T. E. W. Solomon, Organic Chemistry. 2th Ed. New York: John Willey and Sons (1980). Zulhilmi, Suwirmen dan Netty W. Surya, Jurnal Biologi Universitas Andalas (J. Bio. UA.) 1(1) – 2012-1-8. http://en.wikipedia.org/wiki/Secondary_metabolite 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 1000guru.net | 11 Rubrik Biologi | Kepiting Beracun Mengenal Beberapa Spesies Kepiting Beracun A'an J. Wahyudi (Peneliti di Pusat Penelitian Oseanografi LIPI) Kontak: ajwahyudi(at)gmail.com Bicara mengenai kepiting, biasanya kita akan mengacu pada kepiting yang bisa dikonsumsi, misalnya kepiting bakau (Scylla spp.) atau rajungan (Portunus pelagicus). Namun, sebenarnya di dunia ini banyak sekali jenis kepiting, baik itu kepiting dari kelompok Brachyura ataupun Anomura. Brachyura merupakan kelompok kepiting sejati, memiliki 4 pasang kaki gerak yang berkembang sempurna, sedangkan Anomura merupakan kelompok kepiting 'semu', hanya memiliki 3 pasang kaki gerak yang berkembang sempurna - kaki gerak keempat sangat kecil atau sulit terlihat. Dari semua spesies yang sekarang dikenal, sesungguhnya hanya beberapa saja yang bisa dikonsumsi. Bahkan, beberapa spesies kepiting diketahui sebagai spesies yang beracun. Lalu, pertanyaan yang kemudian muncul adalah, kepiting apa saja yang beracun? Racun apa saja yang terdapat dalam tubuh kepiting? Selanjutnya, mengapa kepiting-kepiting tersebut menjadi beracun? Mari kita simak bersama seluk-beluk racun pada kepiting ini. Racun dalam tubuh kepiting Beberapa jenis racun yang telah diketahui terkandung dalam tubuh kepiting adalah domoic acid, okadaic acid, palytoxin, tetrodotoxin, saxitoxin, neosaxitoxin, surugatoxin, brevetoxin, nereistoxin, dan gonyautoxin. Selain palytoxin, semua racun tersebut termasuk dalam kelompok neurotoxin, yaitu racun yang beraksi terhadap sel saraf, dan biasanya berinteraksi terhadap protein membran. Domoic acid adalah racun yang bersifat asam. Nama 'domoic' berasal dari kata 'doumoi', yaitu istilah lokal bahasa Jepang dari alga merah Chondria armata. Menurut Horner (publikasi tahun 1996), racun ini diketahui dapat terakumulasi pada jaringan kepiting dan kerang-kerangan. Okadaic acid memiliki cara kerja yang mirip dengan domoic acid. Istilah okadaic diambil dari spons laut Halichondria okadai. Namun, penghasil racun ini yang sesungguhnya adalah alga dari kelompok Dinophyta. Meskipun demikian, ternyata racun ini juga dapat terkandung dalam tubuh kepiting. Palytoxin pertama kali diketahui terdapat pada ikan yang mengkonsumsi zoanthid Palythoa, organisme mirip anemon. Palitoksin bekerja dengan cara membentuk saluran membran baru yang melebihi normal sehingga transpor ion menjadi tidak terkontrol dan menyebabkan malfungsi sel serta jaringan tubuh. Tetrodotoxin (TTX) dideteksi pertama kali pada ikan suku Tetraodontidae. Racun ini juga merupakan neurotoksin dengan mekanisme penghambatan transpor ion natrium. Saxitoxin (STX) merupakan senyawa racun nonprotein, bersifat larut air dan juga memiliki efek penghambatan transpor ion natrium. Racun ini memiliki efek yang setara dengan TTX. Menurut Groves dkk (1980), STS dan TTX dihasilkan oleh Dinophyta, meski dapat ditemukan pula pada berbagai macam biota laut. Racun-racun lain seperti Neosaxitoxin (neoSTX), Brevetoxin, Surugatoxin, Nereistoxin, dan Gonyautoxin juga merupakan neurotoksin yang dapat ditemukan dalam tubuh kepiting meski dalam jumlah yang sedikit. Racun-racun ini juga ditemukan dalam tubuh hewan lain seperti kerang dan cacing laut. Mengapa kepiting menjadi beracun? Jika kita melihat klasifikasi racun-racun tersebut, dapat diambil kesimpulan sementara bahwa sesungguhnya penghasil racun-racun tersebut bukanlah spesies kepiting. Beberapa racun bahkan dihasilkan oleh spesies alga. Jika memang demikian, lantas bagaimana caranya kepiting bisa menjadi beracun? Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 1000guru.net 12 | Rubrik Biologi | Kepiting Beracun Menurut Ng (1998), kepiting beracun dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu beracun permanen (sifat toksisitas permanen) dan temporer. Kepiting-kepiting tersebut umumnya merupakan anggota dari suku Xanthidae. Kepiting yang diketahui bersifat beracun permanen adalah Lopozozymus pictor, Demania spp., Zosimus aeneus, Platypodia granulosa dan Atergatis floridus. Sementara itu, kepiting-kepiting yang bersifat beracun temporer contohnya adalah Atergatis integerrimus dan Atergatis spp. (semua spesies Atergatis kecuali Atergatis floridus). Kepiting kategori beracun temporer ini tingkat toksisitasnya tergantung pada habitatnya. Sampai saat ini paling tidak ada dua hal yang diyakini dapat menjadi penyebab kepiting menjadi beracun, yaitu: (1) kontaminasi dan akumulasi racun dari konsumsi makanan dan (2) pengaruh habitat (terutama keberadaan bakteri, alga dan organisme penghasil racun). Beberapa penelitian pada dua atau tiga dekade yang lalu menyebutkan bahwa sumber makanan utama dari spesies kepiting beracun adalah Dinophyta, kerang-kerangan (Bivalvia dan Gastropoda), cacing (Polychaeta) serta beberapa spesies alga. Pola konsumsi semacam ini dapat menyebabkan kepiting mengakumulasi racun-racun tersebut karena ternyata racun-racun seperti TTX, STX dan okadaic acid diketahui dihasilkan oleh Dinophyta. Pertanyaan menarik adalah, bagaimana racun-racun dari makanan tersebut dapat terakumulasi dan mengapa justru tidak menyebabkan keracunan pada kepiting-kepiting tersebut. Mekanisme eksositosis dan endositosis diduga kuat menjadi jalan bagi zat racun terakumulasi dalam tubuh kepiting. Ng (1998) menyampaikan bahwa senyawa racun paling banyak ditemukan pada organ hati usus dan gonad kepiting. Lehane (2000) menyampaikan keterangan dari penelitian Negri dan Llewllyn bahwa beberapa spesies dari suku Xanthidae memiliki mekanisme pertahanan terhadap racun (STX, TTX dan turunanna). Mekanisme ini adalah dengan menghasilkan protein haemolimph yang secara farmakologi sama dengan saxiphilin, yaitu senyawa yang dapat mengikat racun. Habitat juga mempengaruhi tingkat toksisitas kepiting, terutama kepiting-kepiting yang bersifat beracun temporer. Keberadaan alga, bakteri dan organisme penghasil racun pada suatu habitat dapat berperan penting sebagai penyebab kepiting (dan juga hewan lain seperti kerang dan ikan) menjadi beracun. Bakteri seperti Pseudomonas sp., Alteromonas sp., Moraxella sp., dan Acinetobacter sp. diketahui juga mampu menghasilkan STX dan neoSTX secara otonom. Bakteri lain dari kelompok Vibrionaceae diketahui dapat menghasilkan TTX. Bakteri-bakteri ini dapat berasosiasi dengan kepiting (misalnya bersimbiosis dan hidup pada bagian di bawah karapas kepiting) dan menyebabkan meningkatnya toksisitas kepiting tersebut. Selanjutnya, peristiwa meledaknya populasi alga berbahaya (terutama yang dapat memproduksi racun) pada suatu habitat kepiting juga dapat Contoh beberapa spesies kepiting beracun. 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Atergatis floridus Etisus splendidus Atergatis integerrimus Zosimus aeneus Kepiting beracun Eriphia sebana. 1000guru.net menjadi penyebab meningkatnya toksisitas kepiting. Kepiting-kepiting suku Xanthidae umumnya memiliki perilaku 'malas' bergerak sehingga daerah jelajahnya terbatas. Jika habitatnya sedang mengalami ledakan populasi alga penghasil racun, sifat 'malas' bergerak ini akan meningkatkan peluang kontaminasi dan akumulasi senyawa beracun dalam tubuh kepiting. Terakhir adalah pertanyaan untuk pembaca: apakah jika kita terluka oleh capit kepiting (misalnya Atergatis floridus), akan membuat kita keracunan? | 13 Rubrik Biologi | Kepiting Beracun 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Bahan bacaan: http://www.fao.org/docrep/009/w7192e/w7192e00.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Paralytic_shellfish_poisoning https://en.wikipedia.org/wiki/Toxin https://en.wikipedia.org/wiki/Poison http://en.wikipedia.org/wiki/Venom http://decapoda.free.fr 1000guru.net 14 | Rubrik Teknologi | Teknologi Hidrida 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 Teknologi Hidrida untuk Penyimpanan Gas Hidrogen Fran Kurnia (mahasiswa S3 di University of New South Wales) Kontak: fran.kurnia(at)yahoo.com Hidrogen merupakan unsur yang paling sederhana dan melimpah di alam semesta. Unsur hidrogen terdiri atas satu proton dan satu elektron dan tak perlu dijelaskan lebih lanjut bahwa keberadaan hidrogen di bumi adalah sebagai air (H2O). Karena sifat kepolarannya dapat berubah dengan mudah antara hidrida (H-), atom (H), dan proton (H+), hidrogen juga dapat membentuk berbagai senyawa dengan banyak unsur, termasuk dengan oksigen dan karbon. Oleh karena itu, hidrogen merupakan unsur yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Berdasarkan klasifikasi posisi unsur dalam tabel periodik dan karakter ikatannya, hidrida biner dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, antara lain: (1) hidrida alkali atau hidrida salin, (2) hidrida kovalen molekular, (3) hidrida molekular kompleks, dan (4) hidrida logam. Dalam artikel kali ini, kita akan mengulas lebih jauh mengenai berbagai macam hidrida tersebut dan salah satu aplikasi penting hidrida untuk penyimpanan gas hidrogen yang sedang dikembangkan pada beberapa negara maju dalam industri otomotif di masa depan. menyebabkan terbentuknya hidrida karena air bereaksi dengan hebat dengan lithium hidrida yang kemudian membebaskan gas hidrogen. Oleh karena senyawa ini agak melarut dalam eter, hidrida ini banyak digunakan sebagai pereduksi di kimia organik. (ii) Kalsium hidrida (CaH2), yaitu padatan kristalin tak berwarna dengan titik leleh mencapai 816 oC. Seperti halnya LiH, CaH2 juga bereaksi hebat dengan air dan membebaskan gas hidrogen. Hidrida ini digunakan sebagai pembentuk gas hidrogen atau bahan dehidrator untuk pelarut organik atau dapat juga digunakan sebagai reduktor. (iii) Natrium tetrahidroborat (NaBH4), ini adalah senyawa padatan kristalin berwarna putih yang terdekomposisi pada suhu di atas 400 oC dan biasanya disebut juga dengan natrium borohidrida. Padatan ini larut dalam air yang kemudian melepaskan gas hidrogen pada saat terdekomposisi. Padatan ini digunakan sebagai bahan pereduksi untuk senyawa anorganik dan Macam-macam hidrida 1. Hidrida salin Hidrida salin merupakan senyawa ionik dari material alkali tanah di blok s pada tabel periodik yang analog dengan halida sehingga dapat pula disebut hidrida alkali. Beberapa contoh khas dari hidrida kelompok ini, antara lain: (i) Lithium hidrida (LiH), yaitu senyawa kristalin tak berwarna dengan titik leleh sekitar 68oC yang mana Li+ dan H- membentuk kristal berstruktur natrium klorida (NaCl). Pelepasan kuantitatif gas hidrogen di anoda saat dilakukan elektrolisis garam leburnya Struktur kristal (a) LiH, (b) CaH2, (c) -NaBH4, (d) -NaBH4, dan (e) -NaBH4. Sumber gambar: http://www.webelements.com dan http://www.wikipedia.org 1000guru.net | 15 Rubrik Teknologi | Teknologi Hidrida 2. Hidrida molekular Semua hidrida kecuali hidrida karbon (metana) dan oksigen (air) adalah gas beracun dengan kereaktifan sangat tinggi dan harus ditangani dengan sangat hati-hati. Beberapa jenis hidrida yang termasuk dalam golongan ini, antara lain: (i) Diboran, B2H6, yaitu gas beracun dan tak berwarna dengan titik leleh -164oC beserta aroma iritatif yang khas. Hidrida ini merupakan bahan reduktor kuat senyawa anorganik dan organik. Bahan ini juga bermanfaat sebagai bahan hidroborasi untuk memasukkan gugus fungsi pada olefin, setelah penambahan olefin beserta reaksinya dengan pereaksi (reagen) yang cocok. (ii) Amonia, NH3, gas beracun dan tak berwarna dengan titik leleh -77.7oC dan disertai dengan bau iritatif yang khas. Gas ini digunakan sebagai larutan amonia dalam air dan pelarut non-air untuk reaksi khusus. Sejak dikembangkannya proses Harber-Bosch untuk sintesis amonia pada tahun 1913, amonia banyak digunakan sebagai bahan baku dalam senyawa yang mengandung nitrogen. Selain itu, amonia juga digunakan sebagai refrigerant dalam lemari pendingin (refrigerator). (iii) Hidrogen sulfida (H2S), gas beracun yang tak berwarna dengan titik leleh -85.5oC yang memiliki bau seperti telur busuk. Gas ini digunakan untuk analisis kimia dengan cara pengendapan ion logam dan pembuatan senyawa yang mengandung belerang. (iv) Hidrogen florida (HF) adalah gas tak berwarna, berasap, bertitik leleh -83oC dengan aroma yang mengiritasi. Gas ini biasa digunakan dalam proses preparasi senyawa anorganik dan organik yang mengandung flor. Karena permitivitasnya yang tinggi, senyawa ini dapat pula digunakan sebagai pelarut non-air. Larutan dalam air gas ini disebut asam florat dan disimpan dalam wadah polietilen karena asam ini dapat mengkontaminasi gelas. Ilustrasi rantai ikatan (a) B2H6, (b) NH3, (c) H2S, dan HF. Sumber gambar: http://www.wikipedia.org 1000guru Vol. 1 No. 4 / Edisi ke-29 / Agustus 2013 3. Hidrida molekular kompleks Hidrida molekular kompleks merupakan senyawa kompleks yang berkoordinasi dengan ligan hidrida. Logam transisi pada golongan 6 sampai 10 yang tidak membentuk hidrida biner menghasilkan banyak kompleks hidrida dengan ligan tambahan seperti karbonil (CO), fosfin tersier (PR3), dan siklopentadietil (C5H5). 4. Hidrida logam Hidrida MHx yang menunjukkan sifat logam biasanya bersifat non-stoikiometris dan hidrogen menempati lubang dalam kisi logam (interstitial). Hidrida jenis ini yang dikenal meliputi hidrida dari golongan 3 (Sc, Y), golongan 4 (Ti, Zr, Hf), golongan 5 (V, Nb, Ta), Cr, Ni, Pd, dan Cu. Paladium (Pd) dapat bereaksi dengan gas hidrogen pada suhu ruang dan membentuk hidrida yang mempunyai komposisi PdHx (x < 1). LaNi5 adalah senyawa paduan antara lanthanum dan nikel, yang dapat menampung sampai 6 atom hidrogen per sel satuan dan berubah menjadi LaNi5H6. Paduan ini menjadi salah satu kandidat untuk digunakan sebagai bahan penyimpanan hidrogen untuk pengembangan mobil berbahan hidrogen. Penyimpanan gas hidrogen Pada saat menjalankan mobil dengan teknologi fuel cell (alat pembangkit listrik yang berasal dari reaksi kimia) berbahan bakar hidrogen kemungkinan akan menjadi tren yang sangat umum di masa mendatang, meskipun untuk saat ini teknologi tersebut masih sedikit diaplikasikan. Hal ini disebabkan karena keterbatasan teknologi penyimpanan gas hidrogen dalam jumlah besar yang aman dan praktis yang dapat dibawa oleh kendaraan. Dalam konteks ini, penyimpanan dengan tekanan tinggi menggunakan tabung dinilai tidak aman sehingga salah satu solusi yang ditawarkan ialah dengan menyimpan hidrogen pada bahan penyerap khusus yang dapat beroperasi pada tekanan rendah. Next >