OPEN ENDED OSN-PERTAMINA 2012 KIMIA

OPEN ENDED OSN-PERTAMINA 2012
KIMIA
Pilihlah satu dari tiga topik berikut ini:
1. Organologam untuk Energi
Senyawa Organologam (Organometallic) telah dikenal sejak awal abad 18, yaitu
ketika pada tahun 1760, Louis Claude Cadet de Gassicourt seorang kimiawan
Perancis pertama kali mensintesa senyawa organologam “Cacodyl” [(CH3)2As—
As(CH3)2] dari reaksi kalium asetat dengan arsen trioksida. Sejak itu banyak
bermunculan senyawa organologam lainnya seperti garam Zeise, K[PtCl3(C2H4)]·H2O
(1827), dan yang paling terkenal adalah pereaksi Grignard (1899), R-MgX karena
banyak digunakan pada reaksi senyawa organik.
Seluruh aktivitas manusia sangat tergantung pada ketersediaan energi, dan sampai
saat ini minyak bumi mempunyai peranan yang sangat besar, sedangkan
ketersediaan minyak bumi semakin menipis, sehingga kita dihadapkan pada krisis
energi. Masalah krisis energi telah mendorong berbagai saintis diseluruh dunia
berusaha mencari energi alternatif atau ‘renewable energy”. Termasuk ahli
organologam yang berusaha mensintesa material pintar bermanfaat yang dapat
melakukan perubahan energi, dimana material tersebut dapat merubah cahaya
menjadi listrik atau sebaliknya. Senyawa organik yang mengandung logam ini dapat
digunakan untuk menghasilkan energi (solar cells) dan menyimpan energi (OLEDs). Jadi
kimia organologam dapat memberikan sumbangan yang cukup besar terhadap
masalah energi global/dunia.
Solar Sell
OLEDs
Gambar. 1. Hubungan perubahan energi antara solar sel dan dioda
emisi cahaya organik (The interplay in energy conversion
between solar cells and organic light emitting diodes).
Perubahan cahaya menjadi listrik (pembentukan energi listrik pada sel fotovoltaik
(photovoltaic cells) dan perubahan listrik menjadi cahaya atau pembentukan cahaya
didalam diode emisi cahaya (light-emitting diodes) merupakan dua area penting
yang berhubungan satu sama dan cukup menarik perhatian para peneliti saat ini.
Senyawa organologam untuk keperluan transformasi energi telah banyak ditemukan
dan diteliti, dan senyawa kompleks logam dan polimer ini sangat memegang peranan
penting dalam melakukan transformasi, menyimpan dan menjaga efisiensi produksi
energi. Sifat fisika dan kimia material organologam ini mudah sekali diatur (fined-
tuned) dengan melakukan variasi struktur kimianya untuk menghasilkan material
terbaik yang dapat digunakan untuk mengkonversi energi yang tertentu.
-
Buatlah artikel lmiah yang memuat:
a. Pendahuluan, yang menjelaskan: latar belakang, tujuan dan pentingnya senyawa
organologam.
b. Hasil studi pustaka/penelusuran literatur.
c. Pendapat dan pembahasan untuk menjelaskan/ menyelesaikan permasalahan
d. Kesimpulan
e. Daftar Pustaka, diutamakan berupa referensi primer dari jurnal internasional.
-
Artkel harus menjelaskan:
a. Pengertian organologam dan OLEDs
b. Bagaimana sistem kerja dari OLEDs, apa manfaat OLEDs dan bagaimana
kaitannya dengan solar sel
c. Senyawa organologam apa saja yang dapat dipakai untuk OLEDs, dan
bagaimana cara kerja nya?
d. Bagaimana dampak dari produk OLEDs terhadap kehidupan masyarakat luas?
e. Bagaimana cara kerja Solar Sel dan senyawa organologam apa yang dapat
dijadikan Solar Sel?
f. Apakah Solar Sel dan OLEDs tersebut mempunyai masa aktif dan apakah
keduanya dapat diregenerasi kembali?
g. Selain OLEDs adakah sel lain yang dapat dibentuk dari senyawa organologam?
h. Dapatkah satu senyawa organologam memiliki dua fungsi sebagai Solar Sel dan
OLEds
i. Pembahasan harus fokus pada salah satu contoh senyawa yang langsung terkait
dengan penghasil energi
2. Mineral Tanah Jarang Indonesia sebagai Sumber Energi
Selain diberkahi keindahan alam, Indonesia juga dianugerahi kandungan sumber
daya alam yang kaya seperti gas alam, minyak bumi, batubara, panas bumi, serta
mineral-mineral berharga seperti emas, tembaga, dan lainnya serta mineral tanah
jarang. Melihat dari sisi hilir, mineral tanah jarang memiliki prospek yang sangat
strategis sehingga menjadi perhatian dunia dewasa ini. Hal ini karena keunggulan
mineral tanah jarang sehingga dapat diaplikasikan dalam berbagai bidang seperti
sistem elektronik, magnet, deteksi nuklir, dan bahkan dalam bidang energi. Namun,
pengelolaan dan pemanfaatan mineral tanah jarang di Indonesia sepertinya belum
mendapat perhatian serius dari pihak-pihak yang terlibat. Padahal cadangan mineral
tanah jarang yang dimiliki Indonesia tidaklah sedikit. Bahkan, yang terjadi saat ini
justru penjualan ilegal mineral berharga tersebut dalam bentuk mentahnya. Tentu hal
ini sangat merugikan karena harga mentah mineral tersebut berpuluh kali lipat lebih
murah dibandingkan hasil olahannya. Salah satu penyebab sekaligus kendala utama
yang dihadapi adalah sistem pengelolaan yang belum dimiliki Indonesia. Padahal
pemerintah sudah mencoba mengatur penjualan mineral dalam bentuk olahannya
melalui UU No. 4 Tahun 2009 (tentang Pertambangan Mineral dan Batubara),
walaupun mungkin belum teraplikasikan dengan baik sehingga masih banyak
pelanggaran yang terjadi.
a. Melihat permasalahan di atas, sebagai saintis kimia muda, apa yang dapat
dilakukan untuk menawarkan solusi pengelolaan mineral tanah jarang
sehingga dapat meningkatkan nilai tambahnya?
b. Melihat dari sisi saintifik, masalah ‘pengelolaan’ seperti apa yang sebenarnya
dihadapi Indonesia?
c. Dalam penjelasan di atas disebutkan bahwa mineral tanah jarang memiliki
potensi untuk diaplikasikan di bidang energi. Melihat kondisi Indonesia saat ini
yang sedang dilanda krisis energi, solusi apa yang dapat ditawarkan oleh
mineral tanah jarang untuk mengatasi krisis energi di Indonesia?
d. Jawablah ketiga pertanyaan tersebut dalam bentuk artikel ilmiah yang
memuat latar belakang, kajian pustaka, metodologi, serta hasil dan
pembahasan atas masalah yang ingin diselesaikan (a, b, c), yang di dalamnya
mencakup:
i. Analisis kualitatif dan kuantitatif unsur-unsur yang terkandung dalam
mineral tanah jarang
ii. Metode yang digunakan dan optimasi pengolahannya
iii. Mekanisme reaksi kimia yang terjadi dalam proses pengolahan
iv. Metode penanganan limbah (jika ada) yang dihasilkan
disertai dengan kesimpulan
e. Referensi artikel ilmiah diutamakan berupa referensi primer dari jurnal
internasional.
3. Kimia Antarmuka dalam Pengembangan Energi
Perkembangan terkini kimia antarmuka dalam pengembangan energi telah banyak
dilakukan, demikian juga pengembangan formula dan metoda pengukuran langsung
dan tak langsung untuk reaksi kimia antarmuka. Studi reaksi spesifik pada antarmuka
menjelaskan model penting dari reaksi antarmuka, termasuk adsorpsi dan desorpsi.
Peran antarmuka dua fasa sangat penting dalam proses katalitik, sensor, metoda
deteksi, pemisahan material untuk pengembangan energi, sehingga karakter dan
perilaku molekul-molekul yang bereaksi sangat ditentukan oleh faktor sistem tersebut.
Kinetika difusi molekul yang bereaksi, adsorpsi, proses reaksi dan desorpsi hasil reaksi
berupa produk pada antarmuka dapat dipelajari. Kemampuan pengenalan molekul
berupa partikel logam, molekul organik, anorganik, dan biomolekul pada antarmuka
sistem dua fasa juga telah dikembangkan. Studi spektroskopi pada kinetika dan
dinamika molekul berbasis rotasi, vibrasi, eksitasi, ionisasi, dimana molekul dapat
mengabsorpsi, emisi, transmisi dan refleksi mempunyai perhatian khusus. Molekul
tunggal, kompleks dan makromolekul pada antarmuka juga dibahas. Penggunaan
simulasi dinamika molekul diperlihatkan dalam membahas struktur, perilaku molekul
yang bereaksi dan hasil reaksi di daerah antarmuka pada daerah kinetika dan
kesetimbangan, yang lebih jauh dapat mempelajari kestabilan molekul aktif pada
antarmuka, sehingga pengembangan energi lebih optimal dan terkontrol.
-
Dari penjelasan diatas, didefinisikan bahwa kimia antarmuka adalah sistem kimia
yang terjadi pada antar fasa, diantara fasa gas, cair dan padat, kecuali
antarmuka gas-gas.
-
-
-
Buatlah artikel ilmiah yang menggambarkan peran kimia antarmuka dalam
bidang katalis, sensor, metoda deteksi dan pemisahan yang diaplikasikan pada
bidang energi
Artikel harus menggambarkan fenomena, reaksi yang terjadi pada antarmuka,
adsorpsi-desorpsi, kinetika reaksi, mekanisme reaksi, dan dinamika molekul yang
terjadi pada antamuka.
Pembahasan kimia antarmuka tidak lepas dari karakter material yang dinamakan
zat aktif permukaan (surfactant = surface active agent)
Pengembangan instrumentasi dalam karakterisasi material antarmuka baik secara
spektroskopi maupun mikroskopi yang mendukung tema di atas
Artikel tersebut harus menggambarkan keseluruhan problem diatas, terdiri dari:
- Pendahuluan: latar belakang, state of the art bidang kimia antarmuka untuk
energi, tujuan, dan urgensi artikel
- Fenomena, aplikasi kimia antarmuka dalam bidang katalis, sensor, metoda
deteksi dan pemisahan yang mendukung pengembangan energi
- Hasil dan pembahasan keseluruhan problem yang disebutkan di atas
- Kesimpulan
- Daftar pustaka, diutamakan dari referensi primer seperti Jurnal Internasional.