Makna Keberadaan Ilmu Kimia Analitik, Simbol Libra dalam Sains, dan Teknologi yang Perlu Kamu Ketahui

Ketika kita mendengar kata "kimia analitik", hal apa yang terbayangkan dalam pikiran? Apakah terdengar membosankan? terbayang absurd? atau mungkin kita menginterpretasinya seperti mata kuliah dasar yang harusnya dipelajari anak MIPA yang praktiknya hanya sebatas dalam lab saja. Tidak, kimia analitik memiliki peran lebih dari itu. Ilmu ini mendukung perkembangan teknologi yang dapat ditemukan di kehidupan sehari-hari. Dari tes kehamilan, detector uang palsu, pemeriksaan kemurnian emas, hingga quality management di industri. Berikut penjelasannya. 

Secara mudahnya, kimia analitik adalah sains yang mengukur substansi kimia secara kualitatif maupun kuantitatif. Kita bisa mengartikan kualitatif berarti ciri khas zat kimianya, sedangkan kuantitatif berarti jumlah zat kimianya. Perkembangan kimia analitik ini diinisiasi pada awal abad 19 oleh Justus Von Liebig, yang terkenal dengan metode analisis zat organiknya. 

Analisisnya pun masih sederhana, hanya membakar senyawa organik dengan oksida tembaga kemudian mengidentifikasi hasil oksidasinya (misal air dan karbon dioksida) dengan mengukur jumlahnya. Diawali dengan analisis sederhana itu, kemudian instrumen analisis kimia berkembang pesat di abad 20 hingga saat ini. Banyak dari kita tidak sadar bahwa aplikasi kimia analitik bisa ditemukan di tengah-tengah kita. Kita akan diskusi contoh dan sekilas deskripsi dari segi kimia analitiknya.

1. Tes Kehamilan

Gambaran hasil thin layer chromatography yang diterapkan pada test pack (Sumber: news-medical.met)

Tes kehamilan adalah hal yang sangat umum yang ditemukan dan pasti digunakan oleh seorang ibu untuk memeriksa status kandungannya.  Jadi, teknologi test pack mampu mengidentifikasi hormon yang disekresi dalam tubuh setelah konsepsi, yaitu hormon kehamilan human chorionic gonadotropin (hCG) di dalam urin wanita. Spesifiknya, metode yang digunakan adalah thin layer chromatography dan zat kimia yang diidentifikasi adalah pregnanediol.

2. Identifikasi Uang Palsu

Agar kita tahu apakah uang yang kita punya asli atau palsu, kita dapat menggunakan teknologi radiasi Sinar Ultra Violet. Dengan menyinari sinar UV ke uang kertas, tinta khusus yang hanya terdapat di lembaran uang akan memantulkan sinar dan berkilau di bawah sinar UV. Artinya, jika uang kita tidak bereaksi apa-apa saat disinari UV, berarti uangnya palsu. Memang dalam kasus ini tidak mengukur secara kuantitas, tapi hanya secara kualitas (cahaya dari zat kimia) saja. Kita bisa melihat betapa berjasanya kimia analitik hingga kontribusinya mencapai sektor ekonomi.

3. Kemurnian Emas

Para pemenang olimpiade yang "selalu" menggigit medali emasnya (source: goodhousekeeping.com)

Jika diperhatikan setiap atlet yang telah memenangkan kejuaraan, dan di momen ketika memperoleh medali emas, hampir semuanya menggigit medali emas tersebut. Selebrasi? tentu. Tapi apakah hanya selebrasi semata? Itu tergantung kepada sang atlet apakah dia mengerti konsep dasar kimia analitik atau tidak. 

Pada prinsipnya, emas memliki sifat yang lunak dan dapat mudah dibentuk, sehingga bila digigit akan meninggalkan bekas gigitan. Sekali lagi, ini adalah konsep bagaimana mengidentifikasi zat kimia berdasarkan sifatnya. Dan konsep ini merupakan aplikasi kimia analitik yang melegenda dari zaman dahulu. Tentu saat ini sudah tersedia banyak pilihan metode pengujian dan analisis kemurnian zat kimia, seperti analisis gravimetri dan analisis instrumental.

4. Kimia Analitik di Bidang Industri

Skema quality management di industry dengan menerapkan ilmu kimia analitik (Sumber: spas.turkenya.ac.ke)

Aplikasi kimia analitik di industri sangatlah menarik. Di era modern sekarang, industri bahan kimia maupun bioproses terus berkembang pesat dan semakin kompetitif. Di bawah kondisi tingginya daya saing, maka berlaku siapa yang akan memiliki kualitas terbaik maka perusahaan ini lah yang akan unggul. 

Di poin ini kimia analitik akan terlibat, yaitu manajemen kualitas baik produk maupun sistem dalam suatu perusahaan. Kenapa manajemen kualitasnya menggunakan analisis instrumental? Karena tujuannya mengukur kuantitas dan kualitas unsur kimia yang terdapat di dalam produk tersebut apakah sesuai standar atau tidak.  Metode yang digunakan pun sangat luas, disesuaikan kebutuhan industrinya. Berikut adalah contoh dan deskripsi singkat penerapan dan inovasi kimia analitik dalam industri kimia atau bioproses.

Process Analytical Chemistry (PAC) 

Konsep Process Analytical Chemistry (PAC) (Sumber: eurekaselect.net)

PAC adalah sistem analisis instrumental yang dirancang untuk pabrik untuk memanajemen kualitas prosesnya. Berbeda dengan kimia analitik konvensional yang berpusat di lab, PAC berpusat di pabriknya, tepat langsung di dekat prosesnya.

Identifikasi Zat Kimia Pada Minyak Jelantah Sebagai Bahan Aditif Di Bitumen

*1 FTIR *2 GC-MS *3 WCO * WCO + Bitumen (Sumber: scientific.net)

Inovasi terbaru dari Universitas Malaya yang menganalisa bahan kimia sekaligus memanajemen kualitas waste cooking oil (WCO) yang dimodifikasi sebagai bahan aditif di Bitumen. Metode yang digunakan diantaranya Gas Chromatography-Mass Selective (GC-MS) dan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). GCMS mengidentifikasi adanya asam lemak bebas / free fatty acids (FFA) dan FTIR mengidentifikasi keberadaan gugus alkil (C-H) pada seluruh sampel. 

Kimia Analitik Di Industri Pangan

Sebagai kebutuhan primer masyarakat, industri pangan semakin berkembang. Perkembangan industri pangan membuat produsen makanan harus semakin kreatif dalam pengembangan produknya. Salah satunya pemilihan bahan-bahan penyusunnya. Produk makanan yang menjual adalah produk dengan komposisi bahan kimia yang tepat dan tidak berlebihan. Konsumen pun semakin sadar akan hal ini dan mereka cenderung memilih bahan nabati. 

Di poin inilah kimia analitik mengambil peran. Insinyur bioproses harus mencari bahan-bahan kimia dari alam, dan untuk mengetahui kandungan zat kimia yang diinginkan diperlukan ilmu kimia analitik. 

Contoh penerapannya adalah Analisis Karbohidrat dengan GC-MS. Analisis karbohidrat ini untuk mengidentifikasi berbagai jenis gula yang diinginkan untuk menjadi bahan dasar produk makanan. Selain itu ada identifikasi  senyawa chiral flavour  untuk diambil menjadi bahan penyedap dalam makanan dengan berbagai metode (HPLC, HR-GC, dan HR-GC/MS), mengingat industri bio-flavor memiliki prospek yang signifikan dalam masa depan.

Begitulah sedikit mengenai penjelasan kontribusi kimia analitik dalam kehidupan kita. Apa yang dijelaskan sebelumnya merupakan sedikit dari sekian banyaknya aplikasi kimia analitik. Oleh karena itu, Penting bagi kita untuk menguasai, atau setidaknya memahami konsep dari instrumen analisis kimia, khususnya di era perkembangan industri 4.0. 

Di zaman ini banyak orang yang menciptakan penemuan-penemuan bahan--bahan kimia yang membantu kehidupan kita, dan kimia analitik adalah instrumen yang akan membuktikan keberannya melalui identifikasi kandungan kimianya. Semoga narasi ini bisa menjadi pegangan dan insight baru bagi teman-teman pembaca untuk kedepannya, melangkah bersama dalam mengembangkan masyarakat modern yang sejahtera di bawah kemajuan sains dan teknologi.

P.S. : Silahkan bagi teman-teman pembaca yang ingin menggali lebih dalam lagi perihal artikel ini, saya menyambut diskusi hangat dengan Anda.