TEKNIK PERCOBAAN BERBAHAYA PRAKTIKUM KIMIA

Posted on

TEKNIK PERCOBAAN
BERBAHAYA
Percobaan-percobaan dalam
laboratorium dapat meliputi berbagai jenis pekerjaan diantaranya mereaksikan
bahan-bahan kimia, destilasi, ekstraksi, memasang peralatan, dan
sebagainya.  Masing-masing teknik dapat
mengandung bahaya yang berbeda antara satu dengan yang lainnya. Tentu saja
bahan tersebut sangat berkaitan dengan penggunaan bahan dalam percobaan,
sehingga susah untuk memisahkan bahaya antara teknik dan bahan. Walaupun
demikian, dapat kiranya diuraikan secara tersendiri dan bersifat umum dari
bahaya berbagai macam teknik dan bahan, sehingga memungkinkan untuk memperkecil
dan memperkirakan bahaya yang dapat timbul dalam kaitanyya dengan teknik dan
bahan yang digunakan.
A. Reaksi Kimia
Semua reaksi kimia
menyangkut perubahan energi yang diwujudkan dalam bentuk panas. Kebanyakan
reaksi kimia disertai dengan pelepasan panas (reaksi eksotermis), meskipun
adapula beberapa reaksi kimi yang menyerap panas (reaksi endotermis). Bahaya
dari suatu reaksi kimia terutama adalah karena proses pelepasan energi (panas)
yang demikian banyak dan dalam kecepatan yang sangat tinggi, sehingga tidak
terkendalikan dan bersifat destruktif (merusak) terhadap lingkungan, termasuk
operator/orang yang melakukannya.
Banyak kejadian dan kecelakaan
di dalam laboratorium sebagai akibat reaksi kimia yang hebat atau eksplosif
(bersifat ledakan). Namun kecelakaan tersebut pada hakikatnya disebabkan oleh
kurangnya pengertian atau apresiasi terhadap faktor-faktor kimia-fisika yang
mempengaruhi kecepatan reaksi kimia. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi
kecepatan suatu reaksi kimia adalah konsentrasi pereaksi, kenaikan suhu reaksi,
dan adanya katalis.
Sesuai denga hukum aksi
masa, kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi zat pereaksi. Oleh karena
itu, untuk percobaan-percobaan yang belum dikenal bahayanya, tidak dilakukan
dengan konsetrasi pekat, melainkan konsentrasi pereaksi kira-kira 10% saja.
Kalau reaksi telah dikenal bahayanya, maka konsetrasi pereaksi cukup 2 – 5 %
saja sudah memadahi. Suatu contoh, apabila amonia pekat direaksikan dengan
dimetil sulfat, maka reaksi akan bersifat eksplosif, akan tetapi tidak demikian
apabila digunakan amonia encer.
Pengaruh suhu terhadap
kecepatan reaksi kimia dapat diperkirakan dengan persamaan Arhenius, dimana
kecepatan reaksi bertambah secara kesponensial dengan bertambahnya suhu. Secara
kasar apabila suhu naik sebesar 10 oC, maka kecepatan reaksi akan
naik menjadi dua kali. Atau apabila suhu reaksi mendadak naik 100 oC,
ini berarti bahwa kecepatan reaksi mendadak naik berlipat 210 = 1024
kali. Di sinilah pentingnya untuk mengadakan 
kendali terhadap suhu reaksi, misalnya dengan pendinginan apabila reaksi
bersifat eksotermis. Suatu contoh asam meta‑nitrobenzensulfonat pada suhu
sekitar 150 oC  akan meledak
akibat reaksi penguraian eksotermis. Campuran kalium klorat, karbon, dan
belerang menjadi eksplosif pada suhu tinggi atau jika kena tumbukan,
pengadukan, atau gesekan (pemanasan pelarut). Dengan mengetahui pengarauh kedua
faktor di atas maka secara umum dapatlah dilakukan pencegahan dan pengendalian
terhadap reaksi-reaksi kimia yang mungkin bersifat eksplosif.
B. Pemanasan.
Pemanasan dapat dilakukan
dengan listrik, gas, dan uap. Untuk laboratorium yang jauh dari sarana
tersebut, kadang kala dipakai pula pemanas kompor biasa. Pemanasan tersebut
biasanya digunakan untuk mempercepat reaksi, pelarutan, destilasi, maupun
ekstraksi.
Untuk pemanasan
pelarut-pelarut organik (titik didih di bawah 100 oC), seperti eter,
metanol, alkohol, benzena, heksana, dan sebagainya, maka penggunaan penangas
air adalah cara termurah dan aman. Pemanasan dengan api terbuka, meskipun
dengan bagaimana api sekecil apapun, akan sangat berbahaya karena api tersebut
dapat menyambar (meloncat) ke arah uap pelarut organik. Demikian juga pemanasan
dengan hot plate juga berbahaya,
karena suhu permukaan dapat jauh melebihi titik nyala pelarut organik.
Pemanasan pelarut yang
bertitik didih lebih dari 100 oC, dapat dilakukan dengan aman
apabila memakai labu gelas borosilikat dan pemanas listrik (heating matle). Pemanas tersebut  
ukurannya harus sesuai besarnya labu gelas. Penangas minyak dapat pula
dipakai meskipun agak kurang praktis. Walaupun demikian penangas pasir yang
dipanaskan dengan terbuka, tetap berbahaya untuk bahan-bahan yang mudah teerbakar.
Untuk keperluan pendidikan, pemanas bunsen dengan dilengkapi anyaman kawat (wire gause) cukup murah dan memadahi
untuk bahan-bahan yang tidak mudah terbakar.
C. Destruksi.
Dalam analisis kimia
terutama untuk mineral, tanah, atau makanan, diperlukan destruksi contoh agar
komponen-komponen yang akan dianalisis terlepas dari matriks (senyawa-senyawa
lain). Biasnya reaksi destruksi dilekukan dengan asam seperti asam sulfat
pekat, asam nitrat, asam klorida tanpa atau ditambah atau ditambah peroksida
seperti persulfat, perklorat, hidrogen peroksida, dan sebagainya. Selain itu,
biasanya reaksi juga harus dipanaskan untuk mempermudah proses destruksi. Jelas
dalam pekerjaan destruksi terkumpul beberapa faktor bahaya sekaligus, yaitu
bahan berbahaya (eksplosif) dan kondisi suhu tinggi yang menambah tingkat
bahaya.
Oleh karena itu, destruksi
harus dilakukan amat berhati-hati, diantaranya adalah dengan:
1.     
Pelajari dan ikuti prosedur kerja secara seksama,
termasuk pengukuran jumlah reagen secara tepat dan cara  pemanasannya.
2.     
Percobaan dilakukan dalam almari asam. Hati-hati dalam
membuka dan menutup pintu almari asam pada saat proses destruksi berlangsung.
3.     
Lindungi diri dengan kacamata/pelindugn muka dan sarung
tangan pada setiap kali bekerja.
4.     
Terutama bagi para pekerja baru atau yang belum
berpengalaman, diperlukan supervisi atau konsultasi dengan yang lebih
berpengalaman.
Dengan cara di atas akan
dapat dicegah terjadinya ledakan yang dapat mengakibatkan luka oleh pecahan
kaca atau percikan bahan-bahan kimia yang panas dan korosif.
D. Destilasi.
Destilasi merupakan proses
gabungan antara pemanasan dan pendinginan uap yang terbentuk sehingga diperoleh
cairan kembali yang murni. Bahaya pemanasan cairan dapat dihindari dengan
memperhatikan sub-bab  pemanasan. Dalam
pemanasan cairan biasanya ditambahkan batu didih (boililng chips), untuk mencegah pendidihan yang mendadak (bumping). Batu didih yang berpori perlu
diganti setiap kali akan melakukan destilasi kembali. Untuk destilasi hampa
udara (vacum destilation), aliran
udara melalui kapiler ke dalam bagian bawah labu dapat merupakan pengganti batu
didih.
Bahaya yang sering timbul
dalam pendingin Leibig adalah kurang kuatnya selang air baik dari keran maupun
yang menuju pipa pendingin. Lepasnya selang air dapat menyebabkan banjir dan
proses pendinginan tidak berjalan dan uap cairan berhamburan ke dalam ruangan
laboratorium. Oleh karena itu, terutama untuk destilasi yang terus-menerus atau
sering ditinggalkan, hubungan selang dengan keran dan pipa pendingin perlu diikat
dengan kawat.
Labu didih yang  terbuat dari gelas perlu dipilih yang kuat.
Labu didih bekas atau yang telah lama dipakai, diperiksa terlebih dahulu
terhadap kemungkinan adanya keretakan atau scratch.
Hal ini penting, terlebih-lebih untuk destilasi vakum. Apabila pemanasan yang
dipakai adalah penangas air, maka perlu diingat bahwa suhu permukaan bak
penangas yang terbuat dari logam, dapat melebihi titik nyala dari pelarut yang
dalam labu. Dengan demikian, harus dapat dihindarkan kontak antara cairan dengan
permukaan penangas, baik pada saat mengisi labu destilasi dengan cairan maupun
pemasangan atau pembongkaran peralatan destilasi.
E. Refluks.
Refluks juga merupakan
gabungan anrara pemanasan cairan dan pendinginan uap, tetapi kondensat yang
terbentuk dikembalikan ke dalam labu didih. Karena prosesnya mirip dengan
destilasi, maka bahaya teknik tersebut serrta cara pencegahannya adalah sama
dengan teknik destilasi.
F. Pengukuran Volume Cairan
Memipet cairan atau larutan
dalam volume tertentu dengan pipet, secara umum tidak diperkenankan memakai
mulut untuk menghindari bahaya tertelan dan kontaminasi. Uap dan gas beracun
dapat larut dalam air ludah (saliva).
Memakai pompa karet (rubber bulb)
untuk mengisi pipet merupaian cara yang paling aman dan praktis, meskipun
memerlukan sedikit latihan. Sedangkan untuk cairan yang korosif dapat dilakukan
dengan pipet isap (hypodermic syringe).
Apabila menuangkan cairan
korosif dari sebuah botol, lindungi label botol terhadap kerusakan oleh tetesan
cairan.  Untuk menuangkan cairan ke dalam
gelas ukur bermulut kecil, perlu dipakai corong gelas agar tidak tumpah.
G. Pendinginan.
Karbon dioksida padat (dry ice) dan nitrogen cair adalah
pendingin yang sering dipakai. Keduanya dapat membakar atau “menggigit” kulit,
sehingga dalam  penanganannya harus
memakai sarung tangan dan pelindung mata. Karbon dioksida dapat dipakai
bersama-sama dengan pelarut organik untuk menambah pendinginan. Karena banyak
terbentuk gas (penguapan) maka pelarut yang digunakan harus nontoksik dan tidak
mudah terbakar. Propana-2-ol lebih baik daripada pelarut organik terklonisasi
atau aseton yang mudah terbakar.
Notrogen cair biasa dipakai
sebagai “trap” uap air dalam destilasi vakum, agar air tidak merusak pompa.
Dalam pendinginan tersebut udara dapat pula tersublimasi menjadi padat,
termasuk oksigen dan hal ini berbahaya bila bercampur dengan bahan organik.
Labu Dewar tempat nitrogen cair perlu 
pula dilindungi dengan logam agar tidak berbahaya bila pecah.
Baik karbon dioksida mapun
nitrogen  mempunyai berat jenis yang
lebih berat daripada udara, sehingga dapat mendesak udara untuk pernafasan.
Oleh karena itu, bekerja dengan kedua pendingin tersebut perlu dalam ruang yang
berventilasi baik atau di ruang terbuka. Dalam transportasi di gedung
bertingkat, keduanya sama sekali tidak boleh diangkut melewati lift penumpang.
Kemacetan lift yang dapat terjadi sewakti-waktu, dapat berakibat fatal karena
gas tersebut akan mendesak oksigen dan kematian tidak dapat dihindarkan.
H. Perlakuan Terhadap Silika.
Silika dalam bentuk
partikel-partikel kecil yang terserap ke dalam paru-paru dapat menimbulkan
penyakit silikosis. Percobaan-percobaan dalam kromatorgrafi lapis tipis, banyak
memakai bubuk halus silika gel. Hindarkanlah bubuk halus tersebut, karena dapat
terjadi hamburan di dalam ruang udara pernafasan kita.
Asbes juga merupakan sumber
partikel silika dan dengan panjang serat sebesar 5 mikron sangat berbahaya.
Asbes sebagai bahan isolasi panas dalam laboratorium perlu dilapisi lagi dengan
bahan yang dapat mencegah partikel halus beterbangan di udara tempat kita
bernafas.
Glass wool apabila tidak hancur tidaklah berbahaya bagi paru-paru.
Akan tetapi serat-serat glass wool
tersebut sangat halus dan tajam serta dapat masuk ke dalam kulit apabila
dipegang langsung oleh tangan kita. Ini akan menimbulkan gatal-gatal atau sakit
dan oleh karena itu memegang glass wool
harus dengan penjepit dari logam atau plastik.
I. Perlakuan Terhadap Air Raksa.
Percobaan-percobaan dengan
manometer atau polarografi selalu memakai air raksa yang cukup berbahaya karena
sifat racunnya (NAB = 0,05 mg/m3). Tetesan-tetesan air raksa dapat
melenting atau meloncat tanpa dapat dilihat oleh mata kita, dan pecah
berhamburan di atas meja kerja. Partikel-partikel kecil ini juga sukar kita
lihat apalagi kalau sampai masuk ke celah-celah atau retakan-retakan meja.
Apabila tidak hati-hati, maka ruang di mana kita bekerja dapat jenuh dengan uap
air raksa. Udara ruangan yang jenuh dengan uap air raksa berarti telah jauh
melebihi nilai ambang batas (NAB) uap air raksa tersebut.
Untuk menghindari bahaya
tesebut di atas, daerah kerja dengan air raksa 
perlu dipasang dulang (tray)
yang diisi air, agar percikan air raksa dapat dikumpulkan. Ventilasi yang baik
sangat diperlukan, dan apabila tidak ada, maka bekerja dalam ruangan yang
terbuka jauh lebih aman daripada dalam ruangan tertutup.
J. Bekerja Dengan Peralatan Sinar
Ultraviolet  dan Sinar X.
Banyak pekerjaan yang
dilakukan dengan peralatan yang memancarkan cahaya ultraviolet (UV) seperti
spektrofotometer atau kromatografi lapis tipis (TLC). Cahaya ultraviolet dapat
merusak, dan terutama kerusakan pada korena mata. Oleh karena itu, harus dapat
dihindarkan keterpaan cahaya ultraviolet 
pada mata, baik pada saat membuka peralatan spektrofotometer maupun pada
saat menyinari noda-noda kromatografi lapis tipis (TLC) dengan cahaya
ultraviolet.
Peralatan yang memakai
sinar-X, seperti fluoresensi atau difraksi sinar-X, lebih berbahaya lagi bila
tidak dilakukan dengan hati-hati. Sinar-X mempunyai daya tembus yang kuat dan
dapat merusak sel-sel tubuh. Usaha untuk menghindari serta melindungi diri
terhadap kemungkinan keterpaan radiasi sinar-X (yang tak dapat dilihat oleh
mata) merupakan suatu keharusan dalam bekerja dengan peralatan tersebut.
Dengan sendirinya, hal yang
sama pula dilakukan bila kita bekerja dengan peralatan yang memancarkan sinar
gamma yang lebih kuat daripada snar-X.