< PreviousIlmu Pengetahuan Alam123D. Bahan Gelas Apakah kamu sering menggunakan peralatan rumah tangga yang terbuat dari gelas seperti cangkir, gelas minum, dan botol kecap? Pernahkah kamu berpikir terbuat dari apa gelas tersebut? Mengapa produk tertentu harus dikemas dalam gelas? Pertanyaan itu akan terjawab setelah kamu mempelajari materi ini.Tahukah kamu, gelas atau kaca yang kamu gunakan sehari-hari sudah digunakan oleh masyarakat prasejarah sejak zaman paleotikum (zaman batu). Sejarah pembuatan kaca memang masih diperdebatkan, namun penggunaan kaca alami yang disebut obsidian tidak diragukan lagi.Obsidian adalah produk sampingan alami dari letusan gunung berapi berupa benda yang tajam, mengkilap dengan warna hitam, orange, abu-abu, atau hijau. Obsidian merupakan benda yang sangat berharga bagi masyarakat prasejarah dan digunakan untuk membuat alat-alat dari batu. Menurut catatan sejarah, kaca sudah diproduksi sejak tahun 4 SM (Sebelum Masehi) yaitu dengan bahan pasir kuarsit yang dipanaskan sampai meleleh kemudian dibiarkan dingin, dan terbentuklah benda keras yang tembus pandang. Coba perhatikan Gambar 4.14. Barang-barang tersebut terlihat bening, tembus pandang, dengan permukaan halus. Coba bandingkan dengan barang dari bahan keramik! Bagaimana bedanya?Gelas merupakan benda padat, dan strukturnya berbeda dengan keramik. Gelas merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks, diperoleh dengan pembekuan lelehan melalui pendinginan. Bahan baku pembuatan kaca ada dua kelompok yaitu (1) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah besar meliputi pasir silika, soda abu, batu kapur, feldspar dan pecahan gelas (cullet), dan (2) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah kecil meliputi natrium sulfat, natrium bikroma, selenium dan arang. Pasir silika, batu kapur dan feldspar sangat melimpah di Indonesia.Gelas adalah produk yang bersifat bening, tembus pandang secara optik, dengan kekerasan yang cukup. Gelas bersifat sangat rapuh, mudah pecah Sumber: Dokumen Kemendikbud Gambar 4.15 Gelas kemasan obatSumber: Dokumen KemdikbudGambar 4.14 Perabotan dari gelasKelas VIII SMP/MTsSemester 1124menjadi pecahan yang tajam, mudah dimodifikasi bentuknya dengan proses kimia atau pemanasan, sehingga memiliki sifat estetika atau keindahan yang tinggi. Coba perhatikan Gambar 4.15. Mengapa produk-produk tertentu seperti obat-obatan, bahan kimia di laboratorium sekolah, dan parfum dikemas dalam gelas?Gelas aman digunakan sebagai kemasan karena beberapa sifat unggul berikut.1. Kedap terhadap air, gas, bau-bauan dan mikroorganisme.2. Tidak dapat bereaksi dengan barang yang dikemas (bahan kimia).3. Dapat didaur ulang.4. Dapat ditutup kembali setelah dibuka.5. Tembus pandang sehingga isinya dapat dilihat.6. Memberikan nilai tambah bagi produk (nilai estetika).7. Kaku dan kuat sehingga dapat ditumpuk tanpa mengalami kerusakan.8. Gelas dapat disimpan dalam jangka waktu panjang tanpa mengalami kerusakan. Keunggulan sifat-sifat gelas tersebut memungkinkan produk-produk gelas digunakan untuk menunjang kebutuhan sehari-hari meliputi barang setengah jadi maupun produk gelas yang siap jadi. Contoh produk barang setengah jadi adalah lempengan kaca, pipa kaca, benda kaca berongga untuk bahan membran dan penyaring, dan benda kebutuhan rumah tangga. Produk gelas yang siap pakai meliputi perabotan rumah tangga (piring gelas, cangkir gelas, botol gelas, dan lainnya), peralatan laboratorium (tabung reaksi, pipa kaca, beker gelas, kaca pembesar, dan lainnya), bahan bangunan atau industri seperti kaca jendela, bola lampu, lampu gantung, genting kaca, dan asesoris seperti manik-manik.Kaca terbuat dari silikon oksida (pasir), kapur, soda, dan oksida logam. Oksida logam yang ditemukan di sebagian besar kaca jendela adalah natrium, kalsium, magnesium, dan aluminium. Lampu mobil dan kaca tahan panas tertentu mengandung boron oksida. Jenis kaca berbeda memiliki karakteristik fisik yang berbeda. Salah satu sifat fisik kaca adalah densitas atau kepadatan. Kepadatan adalah massa persatuan volume.Rumus Karena jenis kaca berbeda mengandung kombinasi oksida logam berbeda, mereka memiliki kepadatan berbeda. Kepadatan zat tetap konstan, tidak peduli berapa ukuran substansinya.Keterangan :p = Massa Jenis (kg/m3 atau g/cm3)m = Massa benda (kg atau gram)v = Volume benda (m3 atau cm3)Ilmu Pengetahuan Alam125Mengidentifikasi Kepadatan KacaApa yang kamu sediakan?1. 6 macam pecahan kaca/gelas bekas (A, B, C, D, E, dan F)2. 20 cc air 3. Gelas ukur4. Pinset (penjepit)5. Timbangan Apa yang kamu lakukan?1. Timbanglah pecahan kaca, catatlah massanya. Hati-hati saat memegang pecahan kaca, gunakan pinset untuk memegangnya.2. Tempatkan air 20 cc ke dalam gelas ukur3. Masukkan pecahan kaca ke dalam gelas ukur menggunakan pinset. Catatlah volume baru pada gelas ukur. 4. Hitung volume pecahan kaca (volume baru – 20 cc)5. Hitung kepadatan kaca (massa: volume)6. Rekamlah datanya pada Tabel 4.5.Tabel 4.5 Data Kepadatan Kaca Jenis KacaKepadatan KacaMassaVolumeKepadatanABCDEFJawablah pertanyaan-pertanyaan berikut!1. Berdasarkan data pada tabel di atas apakah ada pecahan kaca yang mempunyai kepadatan sama? 2. Bila ada pecahan gelas dengan kepadatan yang sama, apa artinya?Kelas VIII SMP/MTsSemester 1126E. Bahan KayuCoba perhatikan perabotan kayu yang ada di sekitarmu seperti meja, kursi, papan tulis, sendok kayu, dan lain sebagainya. Mengapa barang barang tersebut terbuat dari bahan kayu? Apakah jenis kayu untuk bahan tiang rumah sama dengan jenis kayu untuk sendok kayu? Nah, pertanyaan-pertanyaan itu akan kamu temukan jawabannya setelah kamu belajar tentang sifat dan kegunaan kayu. Perhatikan tumbuhan yang ada di sekitarmu! Kamu akan menemukan kelompok tumbuhan batang basah yang disebut herbaceus dan tumbuhan batang berkayu yang disebut lignosus. Selanjutnya, kelompok tumbuhan batang berkayu dibedakan antara perdu dan pohon. Nah, pada umumnya kayu yang digunakan sebagai bahan untuk berbagai keperluan diperoleh dari kelompok tumbuhan berkayu berupa pohon. Kayu digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari peralatan masak seperti sendok kayu, perabot (meja, kursi), bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas, alat transportasi (perahu), dan banyak lagi. Kayu juga dapat dimanfaatkan sebagai hiasan-hiasan rumah tangga, aksesoris, dan cindera mata. Kayu dimanfaatkan untuk berbagai keperluan karena mengandung komponen penting yaitu selulosa, lignin, dan senyawa ekstraktif (senyawa tertentu yang dapat diambil dari kayu). Selulosa merupakan senyawa polimer turunan dari glukosa, dapat mencapai 70% dari berat kayu. Selulosa merupakan bahan utama pembuatan kertas dan tekstil. Lignin merupakan komponen pembentuk kayu, meliputi 18-28% berat kayu. Secara kimiawi, kayu keras dan kayu lunak dibedakan pada jumlah dan jenis lignin yang terkandung di dalamnya. Senyawa ekstraktif dapat berupa zat warna, getah, resin, lilin, dan lainnya, yang jumlah dan jenisnya tergantung spesies pohonnya. Senyawa ekstraktif ini memiliki manfaat seperti melindungi kayu dari hama. Senyawa ekstraktif merupakan salah satu dari hasil hutan nonkayu. Pemanfaatan kayu disesuaikan dengan sifat-sifatnya. Kayu dari jenis pohon yang berbeda mempunyai sifat yang berbeda. Pengenalan atas sifat-sifat akan sangat membantu dalam menentukan jenis-jenis kayu untuk tujuan pengunaan tertentu. Berikut beberapa sifat kayu.1. Bobot dan Berat JenisBobot suatu jenis kayu bergantung pada kandungan zat kayu, jumlah pori-pori, zat ekstraktif, dan kadar air. Bobot kayu ditunjukkan dengan berat jenis Ilmu Pengetahuan Alam127(BJ) kayu, dan dipakai sebagai patokan kualitas kayu. Berdasarkan berat jenisnya, kayu digolongkan menjadi empat, yaitu: sangat berat dengan BJ > 90; berat dengan BJ 0,75-0,90; sedang dengan BJ 0,60-0,75; dan ringan dengan BJ <60. Berat jenis berhubungan dengan kekuatan kayu. Pada umumnya makin tinggi BJ kayu, kayu tersebut semakin kuat pula.2. KeawetanKeawetan adalah daya tahan kayu terhadap serangan hama dan penyakit perusak kayu, misalnya serangga dan jamur. Keawetan kayu disebabkan kandungan senyawa ekstraktif di dalam kayu. Kayu jati memiliki senyawa ekstraktif tectoquinon, kayu ulin mengandung silika. Kedua jenis kayu tersebut memiliki tingkat keawetan yang tinggi. 3. WarnaKayu yang beraneka warna macamnya disebabkan oleh zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna kayu juga dipengaruhi oleh posisinya dalam batang, umur pohon dan lingkungan. Kayu dari pohon yang tua warnanya lebih gelap dari kayu yang masih muda meskipun jenisnya sama. Kayu kering warnanya berbeda dengan kayu basah. 4. TeksturTekstur adalah ukuran relatif serat kayu, yang teksturnya kasar, sedang, dan halus. Arah serat adalah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu terhadap sumbu batang. Arah serat dapat dibedakan menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak, serta terpilin dan serat diagonal (serat miring).5. Kesan RabaKesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat meraba permukaan kayu (kasar, halus, licin, dingin, berminyak, dan lainnya). Kesan raba tiap jenis kayu berbeda-beda tergantung dari tekstur kayu, kadar air, dan kadar zat ekstraktif dalam kayu.6. Bau dan RasaBau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu lama tersimpan di udara terbuka. Beberapa jenis kayu mempunyai bau yang merangsang. Untuk menyatakan bau kayu tersebut, sering digunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal misalnya bau bawang (kayu kulim) dan bau zat penyamak (kayu jati).Kelas VIII SMP/MTsSemester 11287. Nilai DekoratifNilai dekoratif berhubungan dengan keindahan. Nilai dekoratif kayu tergantung dari pola penyebaran warna, arah serat, tekstur, dan pemunculan pola-pola tertentu. 8. Kekerasan atau DensitasKekerasan kayu berhubungan langsung dengan bobot kayu. Kayu-kayu yang keras juga termasuk kayu yang berat. Kayu-kayu yang ringan termasuk kayu yang lunak. Berdasarkan kekerasannya kayu digolongkan menjadi dua, yaitu kayu lunak (soft wood) dan kayu keras (hard wood). Kayu lunak yaitu kayu yang yang berasal dari tumbuhan yang berdaun seperti jarum misalnya pinus. Ciri fisik kayu lunak memiliki lubang pori-pori besar. Kayu keras berasal dari tumbuhan yang daunnya lebar misalnya jati dan mahoni. Ciri fisik kayu keras adalah serat kayunya berbentuk bulat telur atau spiral, dan ikatan antarpori-porinya lebih kuat. Salah satu sifat fisik kayu yang penting adalah kekerasan atau densitas. Jenis kayu dengan densitas yang tinggi berarti lebih keras.Kesulitan mengerjakan kayu dengan densitas tinggi adalah ketika proses pengamplasan. Kayu dengan densitas tinggi akan lebih cepat menghabiskan permukaan amplas. Kemudahan mengerjakan kayu dengan densitas tinggi adalah pada waktu finishing terutama finishing yang menggunakan warna. Kayu densitas tinggi tidak menyerap terlalu banyak material finishing sehingga dalam beberapa lapis sudah bisa menutup permukaan serat kayu dengan warna seperti yang diinginkan.Densitas diukur dalam satuan kg/m3. Rata-rata densitas kayu yang ada adalah sekitar 320 - 720 kg/m3. Ada beberapa jenis kayu yang sangat lunak hingga160 kg/m3 dan paling tinggi kekerasan kayu pada level 1.000 kg/m3.Densitas Kayu =Berat (kg)Volume (m3)Ilmu Pengetahuan Alam129Ayo Kita Coba!Mengidentifikasi Kekerasan KayuApa yang kamu siapkan?1. 5 macam potongan kayu berbentuk balok, kubus atau persegi panjang. Masing-masing potongan beri tanda dengan huruf (A, B, C, D, E)2. Timbangan3. PenggarisApa yang kamu lakukan?1. Ukurlah dengan penggaris (panjang, lebar, dan tinggi) masing-masing potongan kayu dengan teliti. 2. Hitunglah volume masing-masing potongan kayu.3. Timbanglah dengan teliti massa masing-masing potongan kayu.4. Catatlah data pada tabel yang disediakan.5. Hitunglah densitas masing-masing potongan kayu menggunakan rumus pada kolom “Ayo Kita Pahami”.Tabel 4.6 Data hasil pengamatanSampelPanjang(cm)Lebar(cm)Tinggi(cm)Volume(cm3)Massa(g)Densitas(g/cm)ABCDE Jawablah pertanyaan berikut1. Potongan kayu manakah yang mempunyai densitas paling tinggi? Apa artinya?2. Potongan kayu manakah yang mempunyai densitas paling rendah? Apa artinya?3. Bila ada potongan kayu yang densitasnya sama, apa artinya?Kelas VIII SMP/MTsSemester 1130Info Ilmuwan Tahukah kamu, Democritus (460 SM – 370 SM) adalah seorang ilmuwan sekaligus filsuf Yunani yang pada mulanya mengemukakan bahwa setiap materi terdiri atas atom. Dari pengamatannya ini beliau menyatakan bahwa ada sesuatu yang menyusun benda, di mana sesuatu tersebut berukuran sangat kecil dan tidak dapat dibagi-bagi lagi. Beliau juga menyatakan bahwa sesuatu tersebut juga tidak dapat dihancurkan. Ilmuwan lain terkait bahan dan sifatnya, adalah Jabir bin Hayyan (720 M-813 M), yang dikenal sebagai Bapak Kimia Modern. Banyak temuan Jabir, di antaranya peralatan dibidang kimia yang terbuat dari kaca dan logam, beberapa cara yang efektif untuk memurnikan logam dan mencampur baja untuk keperluan industri serta menjaga besi dari karat, cara pembuatan tinta dari sulfite besi yang dicampur emas sehingga bisa mengganti air emas (yang mahal harganya) untuk membuat tulisan dari tinta emas, cara-cara dalam mewarnai kulit, membuat pernis, mengeraskan kain tenun, dan berbagai cara untuk keperluan sehari-hari lainnya yang menggunakan bahan-bahan kimia. Selain itu, dikenal juga ilmuwan bernama Al-Zahrawi (936-1013 M), yang telah menemukan lebih dari 200 peralatan bedah, di antaranya jarum bedah, pisau bedah (scalpel), sendok bedah (surgical spoon), pengait bedah (surgical hook), dan sebagainya. Al-Zahrawi juga menemukan peralatan bedah yang digunakan untuk memeriksa dalam uretra, alat untuk memindahkan benda asing dari tenggorokan, dan alat untuk memeriksa telinga. Kontribusi Al-Zahrawi bagi dunia kedokteran khususnya bedah hingga kini tetap dikenang dunia.RefleksiCoba buka tas sekolahmu. Barang apa saja yang bisa kamu temukan? Kamu mungkin akan menemukan buku tulis, pensil, ballpoint, karet penghapus, baju olah raga atau botol minuman. Dari mana semua bahan tersebut berasal? Semua bahan tersebut berasal dari olahan materi-materi yang ada di alam. Tentunya ini merupakan anugerah Tuhan yang menyiapkan bumi dengan berbagai isinya untuk kebutuhan makhluk yang hidup di dalamnya. Namun tidak semua bahan bisa dimanfaatkan secara langsung dari alam. Kita harus mengolah beberapa bahan dari alam untuk dijadikan bahan lain sehingga dapat dimanfaatkan. Seperti halnya pohon karet yang getahnya bisa dimanfaatkan untuk membuat berbagai jenis ban karet, alas sepatu, atau karet gelang yang biasa kamu gunakan untuk bermain. Apakah kamu sudah memanfaatkan semua bahan-bahan tersebut dengan benar? Apakah sudah menggunakan buku tulismu dengan benar? Apakah kamu sudah membuang sampah plastik dengan benar? Apa yang terjadi jika kamu membuang sampah plastik sembarangan? Salah satu cara yang dapat kamu lakukan untuk mensyukuri nikmat Tuhan akan berbagai materi yang telah disiapkan di alam ini adalah dengan menjaga alam itu sendiri. Misalnya penghematan dalam penggunaan kertas untuk mengurangi penebangan pohon; membuang sampah secara terpisah antara kertas, plastik, dan sampah organik, sehingga dapat dimanfaatkan kembali dan tidak merusak lingkungan.Sifat Bahan dan Pemanfaatannya dalam Kehidupan Sehari-hariBahan SeratSerat alamiSerat SintesistumbuhanHewanMineralSerat yang dibuat manusiarayonpolysternilonSelulosa tumbuhanRambut domba dan kepompong ulat suteraTerdiri atascontohDiperoleh dariDiperoleh dariDiperoleh dariBahan karetKaret alamiDaya elastisitas baikKaret sintetisMudah diolahTidak mudah ausTidak mudah panasbersifatMinyak bumiBatu baraGas alamacytelineTerbuat dariTerdiri atasTahan suhu tinggiKedap gas, minyak, udarabersifatBahan tanah liat dan keramikKeramik tradisionalKeramik halusTerdiri atasTanah liatlogamBahan bakunyaBahan bakunyagelasbeningPermukaan halusTembus pandangKedap airMudah pecahbersifatkayuselulosaligninSenyawa ekstraktifmengandungKelas VIII SMP/MTsSemester 1132Uji Kompetensi Bab 4Bagian 11. Baju seragam bagi tenaga lapangan yang bekerja di bawah terik matahari, yang banyak mengeluarkan keringat, dan bekerja siang malam, maka diperlukan baju yang terbuat dari bahan....a. Polysterb. Serat woolc. Serat kapasd. Serat nilon2. Ban kendaraan yang beroperasi di hutan belantara, tanahnya berawa, jalannya berliku, memerlukan kekuatan ban yang tahan selip, tahan goresan dengan bebatuan, tahan terhadap tekanan beban yang berat. Ban kendaraan tersebut sangat cocok bila dibuat dari bahan....a. Karet sintetis jenis NBRb. Karet sintetis jenis CRc. Karet sintetis jenis IIRd. Karet alami3. Industri tenun di masyarakat peternak domba memproduksi baju hangat yang terbuat dari bahan bulu domba. Bahan tersebut merupakan....a. Serat protein hewanb. Serat protein tumbuhanc. Wol dari protein tumbuhand. Kapas dari protein hewan4. Aneka industri tekstil di masyarakat pedalaman umumnya jika membuat kostum budaya adatnya diwajibkan menggunakan bahan baku 100% dari serat alami. Serat tersebut berasal dari....a. Nilon, rambut, wolb. Kapas, rambut, polyesterc. Kapas, rambut, nilond. Kapas, rambut, wol5. Baru-baru ini ditemukan bahan serat dengan karakteristik lembut, mengkilat, tidak mudah kusut, kurang tahan terhadap sinar matahari, daya serap yang bagus, tidak mudah berjamur, dan apabila dibakar Next >