Materi Kimia Hijau Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka beserta Penjelasannya Lengkap
Materi Kimia Hijau Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka beserta Penjelasannya Lengkap – Dalam proses industri, tentunya menggunakan berbagai bahan dan olahan kimia yang dapat mengancam lingkungan.
Namun, tahukah kamu kekhawatiran atas ancaman tersebut dapat diatasi oleh adanya kimia hijau? Nah, di kelas 10 SMA kamu akan mempelajari materi tentang kimia hijau.
Apa saja materi kimia hijau kelas 10 SMA yang akan kamu dapatkan di sepanjang semester? Mari Mamikos jelaskan tentang apa saja yang ada dalam materi kimia hijau melalui artikel menarik di bawah ini.
Daftar Materi Kimia Hijau Kelas 10 SMA
Daftar Isi
Daftar Isi
Materi kimia hijau kelas 10 SMA yang akan kamu pelajari bersama Mamikos kali ini akan mencakup beberapa bab, yaitu:
- Pengertian kimia hijau
- Prinsip kimia hijau
- Penerapan prinsip kimia hijau dalam industri
- Manfaat kimia hijau
- Tantangan kimia hijau
Agar tidak membuang waktu, yuk, langsung saja kita mulai sesi belajar bersama Mamikos hari ini.
Apa itu Kimia Hijau?
Kimia hijau merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang fokusnya berada pada proses kimia dan desain produk yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan bahan berbahaya.
Oleh sebab itu, kimia hijau menerapkan prinsip-prinsip seperti penggunaan bahan baku terbarukan, efisiensi energi, dan pencegahan limbah.
Tujuannya dari kimia hijau tersebut adalah untuk membuat industri kimia lebih ramah lingkungan dengan mengurangi dampak negatif lingkungan dan kesehatan
Sedangkan pengertian kimia hijau menurut U.S. Environmental Protection Agency (US EPA), didefinisikan sebagai “desain produk dan proses kimia yang mengurangi atau menghilangkan penggunaan dan pembentukan bahan-bahan berbahaya.”
Hal tersebut berarti kimia hijau bertujuan untuk menciptakan proses kimia yang lebih ramah lingkungan dan lebih aman bagi kesehatan manusia dengan cara mengurangi atau menghilangkan bahan-bahan beracun dari awal hingga akhir siklus hidup produk.
12 Prinsip Kimia Hijau
Materi kimia hijau kelas 10 SMA selanjutnya yang akan kita pelajari adalah tentang prinsip-prinsip kimia hijau. Nah, terdapat dua belas prinsip kimia hijau yang wajib kamu ketahui.
Prinsip kimia hijau yang berjumlah 12 tersebut berupa pedoman yang dikembangkan oleh Paul Anastas dan John Warner pada tahun 1998. Tujuannya adalah untuk membantu para ilmuwan dan insinyur untuk memproduksi proses kimia yang lebih ramah lingkungan.
Berikut adalah penjelasan dari masing-masing prinsip tersebut:
1. Mencegah Limbah (Prevention)
Lebih baik mencegah limbah daripada mengelolanya setelah limbah tersebut terbentuk. Prinsip ini menekankan pentingnya merancang proses yang meminimalkan produksi limbah dari awal.
2. Ekonomi Atom (Atom Economy)
Desain sintesis kimia harus menggabungkan semua bahan yang digunakan dalam proses menjadi produk akhir secara maksimal untuk mengurangi limbah.
3. Sintesis yang Kurang Berbahaya (Less Hazardous Chemical Syntheses)
Proses sintesis harus menggunakan dan menghasilkan bahan yang sedikit atau tidak beracun bagi manusia dan lingkungan.
4. Desain Bahan Kimia yang Lebih Aman (Designing Safer Chemicals)
Bahan kimia harus memiliki efektivitas yang diinginkan dengan kadar toksik yang minim.
5. Pelarut dan Kondisi Reaksi yang Lebih Aman (Safer Solvents and Auxiliaries)
Penggunaan pelarut dan bahan pembantu lain harus dihindari atau diminimalkan jika memungkinkan, dan bahan yang digunakan harus tidak berbahaya.
6. Desain untuk Efisiensi Energi (Design for Energy Efficiency)
Agar tujuan mengurangi kebutuhan energi terpenuhi, maka proses kimia harus dilakukan pada suhu dan tekanan lingkungan.
7. Penggunaan Bahan Baku Terbarukan (Use of Renewable Feedstocks)
Bahan baku yang digunakan harus dapat diperbarui daripada bahan baku yang tidak dapat diperbarui.
8. Mengurangi Derivatisasi (Reduce Derivatives)
Hindari atau minimalkan penggunaan derivatisasi yang tidak perlu (perlindungan/deproteksi, modifikasi sementara proses) karena hal ini memerlukan reagen tambahan dan menghasilkan limbah.
9. Katalisis (Catalysis)
Gunakan katalis yang selektif dan efisien daripada reagen stoikiometrik untuk meningkatkan efisiensi reaksi dan mengurangi limbah.
10. Desain untuk Dekomposisi yang Lebih Aman (Design for Degradation)
Produk kimia harus dirancang agar, ketika berakhir fungsinya, dapat terurai menjadi produk yang tidak berbahaya dan tidak menimbulkan polusi lingkungan.
11. Analisis Secara Real-Time untuk Mencegah Polusi (Real-time Analysis for Pollution Prevention)
Secara berkala, diperlukan adanya pengembangan metode analisis untuk memantau dan mengendalikan proses kimia. Metode tersebut dibutuhkan untuk mencegah pembentukan produk sampingan atau bahan berbahaya.
12. Kimia yang Lebih Aman untuk Mencegah Kecelakaan (Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention)
Bahan kimia dan bentuk fisiknya harus dipilih untuk meminimalkan potensi kecelakaan kimia, seperti ledakan, kebakaran, dan pelepasan zat beracun.
Penerapan Prinsip Kimia Hijau dalam Industri
Dari prinsip kimia hijau di atas yang sudah Mamikos bahas, di bagian ini akan dijelaskan tentang contoh penerapan prinsip kimia hijau dalam industri.
Seperti tujuan utama kimia hijau, maka penerapan prinsipnya dalam praktik industri diterapkan ke dalam desain, produksi, dan pengembangan produk.
Apa saja contoh penerapan prinsip kimia hijau dalam praktik industri? Simak penjelasan selanjutnya, ya.
1. Mencegah Limbah (Prevention)
Mengembangkan proses produksi yang menghindari pembentukan limbah dengan merancang proses sintesis yang lebih efisien, seperti menggunakan teknologi yang memungkinkan reaksi langsung antara bahan baku tanpa menghasilkan limbah tambahan.
2. Ekonomi Atom (Atom Economy)
Menggunakan metode sintesis yang memungkinkan semua bahan baku diubah menjadi produk akhir. Contoh konkretnya adalah reaksi sintesis yang menghasilkan produk dengan hasil yang tinggi dan minim limbah, seperti proses klorometilasi yang langsung menghasilkan produk yang diinginkan.
3. Sintesis yang Kurang Berbahaya (Less Hazardous Chemical Syntheses)
Mengganti penggunaan bahan kimia berbahaya dengan bahan alternatif yang lebih aman. Misalnya, menggunakan alkohol sebagai pengganti asam kuat dalam reaksi kimia untuk mengurangi risiko keselamatan.
4. Desain Bahan Kimia yang Lebih Aman (Designing Safer Chemicals)
Mendesain senyawa pembentuk yang meminimalisir adanya toksisitas. Salah satunya adalah dengan menghindari kelompok fungsional yang diketahui berbahaya atau menggunakan senyawa yang lebih mudah terurai menjadi produk non-toksik.
5. Pelarut dan Kondisi Reaksi yang Lebih Aman (Safer Solvents and Auxiliaries)
Mengganti penggunaan pelarut organik berbahaya dengan pelarut yang lebih seperti pelarut berbasis air. Misalnya, menggunakan pelarut seperti supercritical carbon dioxide daripada pelarut organik tradisional yang beracun.
6. Desain untuk Efisiensi Energi (Design for Energy Efficiency)
Mengoptimalkan reaksi kimia pada suhu dan tekanan yang lebih rendah atau mengadopsi proses yang menggunakan energi terbarukan, seperti energi solar atau geotermal, dalam proses produksi.
7. Penggunaan Bahan Baku Terbarukan (Use of Renewable Feedstocks)
Menggunakan bahan baku berbasis biomas, seperti asam laktat dari fermentasi gula sebagai pengganti bahan baku petrokimia dalam produksi plastik.
8. Mengurangi Derivatisasi (Reduce Derivatives)
Menghindari langkah perlindungan dan deproteksi dalam sintesis kimia yang memerlukan reagen tambahan dan menghasilkan limbah. Contohnya seperti menggunakan reaksi langsung tanpa perlunya modifikasi sementara.
9. Katalisis (Catalysis)
Untuk mengurangi bahan kimia yang digunakan dibutuhkan penggunaan katalis dalam proses sintesis untuk meningkatkan efisiensi. Contohnya termasuk penggunaan katalis enzimatis dalam produksi farmasi.
10. Desain untuk Dekomposisi yang Lebih Aman (Design for Degradation)
Merancang plastik yang dapat terurai secara alami di lingkungan, seperti plastik biodegradable berbasis pati yang mengurangi akumulasi limbah plastik.
11. Analisis Secara Real-Time untuk Mencegah Polusi (Real-time Analysis for Pollution Prevention)
Menggunakan sensor dan teknologi analisis untuk memantau konsentrasi bahan kimia dalam proses produksi dan menyesuaikan parameter proses secara real time untuk mencegah pembentukan limbah.
12. Kimia yang Lebih Aman untuk Mencegah Kecelakaan (Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention)
Penggunaan bahan kimia yang kurang reaktif atau memiliki titik didih yang lebih tinggi untuk mengurangi risiko kebakaran atau ledakan dalam proses kimia.
Manfaat Kimia Hijau
Tidak hanya untuk keberlangsungan industri yang lebih aman, kimia hijau memiliki berbagai manfaat penting, baik untuk lingkungan, ekonomi, maupun kesehatan manusia.
Inilah berbagai manfaat kimia hijau di berbagai bidang:
Lingkungan
1. Mengurangi pencemaran
Kimia hijau membantu mengurangi pencemaran udara, air, dan tanah dengan mengurangi penggunaan dan produksi bahan kimia berbahaya.
2. Konservasi sumber daya
Menumbuhkan kebiasaan untuk menggunakan bahan baku terbarukan dan proses yang lebih efisien, sehingga mengurangi tekanan pada sumber daya alam yang tidak terbarukan.
3. Mengurangi limbah
Prinsip kimia hijau meminimalkan produksi jenis limbah dengan merancang proses yang lebih efisien untuk mengurangi beban pada tempat pembuangan akhir.
4. Pengurangan jejak karbon
Proses produksi yang lebih efisien dan bersih tentunya akan mengurangi emisi gas rumah kaca, serta berkontribusi pada upaya mitigasi perubahan iklim.
Kesehatan
1. Mengurangi paparan bahan berbahaya
Penggantian bahan kimia berbahaya dengan alternatif yang lebih aman akan melindungi pekerja, konsumen, dan masyarakat sekitar dari paparan zat beracun.
2. Meningkatkan keselamatan produk
Produk yang dihasilkan dengan prinsip kimia hijau cenderung lebih aman untuk digunakan. Selain itu kimia hijau mengurangi risiko kesehatan yang terkait dengan bahan kimia berbahaya.
3. Mengurangi risiko kesehatan jangka panjang
Mengurangi penggunaan dan pembuangan bahan berbahaya dapat mengurangi risiko penyakit kronis seperti kanker dan gangguan sistem saraf.
Ekonomi
1. Efisiensi biaya
Proses yang lebih efisien akan sebanding dengan pengurangan biaya produksi melalui penghematan energi dan bahan baku, serta pengurangan limbah yang perlu dikelola.
2. Peningkatan daya saing
Daya saung perusahaan di pasar global akan meningkat seiring banyaknya inovasi dalam penggunaan kimia hijau.
3. Kepatuhan regulasi
Menggunakan kimia hijau berarti memenuhi peraturan lingkungan yang semakin ketat dapat menghindarkan perusahaan dari denda dan sanksi.
4. Membuka peluang pasar baru
Permintaan yang meningkat untuk produk ramah lingkungan menciptakan peluang pasar baru bagi perusahaan yang menerapkan prinsip kimia hijau.
Tantangan Kimia Hijau
Meskipun memiliki berbagai manfaat dan kemudahan, tetapi tetap saja penggunaan atau penggantian kimia hijau memiliki tantangan. Apalagi penggunaan bahan kimia biasa sudah dilakukan sangat lama, sehingga banyak perusahaan yang memilih untuk bertahan.
Berikut adalah beberapa tantangan kimia hijau yang seringkali di dapatkan:
1. Penggunaan teknologi dan proses kimia hijau memerlukan biaya awal yang tinggi. Sehingga hal tersebut menjadi penghalang bagi perusahaan kecil dan menengah.
2. Masih banyak pelaku industri dan masyarakat yang belum sepenuhnya memahami pentingnya kimia hijau.
3. Beberapa teknologi hijau masih dalam tahap pengembangan dan belum sepenuhnya siap untuk diterapkan secara luas.
4. Perbedaan dalam peraturan lingkungan antar negara yang menyulitkan penerapan prinsip kimia hijau secara global.
5. Insentif ekonomi atau subsidi untuk perusahaan yang menerapkan prinsip kimia hijau masih terbatas.
Penutup
Demikian berbagai materi kimia hijau kelas 10 SMA kurikulum merdeka yang dapat Mamikos rangkum untuk kamu. Apabila kamu masih merasa materi yang Mamikos berikan belum memenuhi kebutuhan, kamu bisa mencarinya pada sumber cetak seperti buku paket pelajaran kimia kelas 10.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: