Modul Ajar kelas X Kimia Hijau

 

  1. Identitas Modul

Mata Pelajaran : Kimia

Kelas : X

Alokasi Waktu : 1 JP (45 menit)

Judul Modul : Green Chemistry


  1. Kompetensi Dasar

Kompetensi yang harus dimiliki sebelum mempelajari pokok bahasan ini yaitu peserta didik mengenal proses kimia dari issue global terkait reaksi kimia melalui sumber berita.


  1. Deskripsi Singkat Materi

Modul ini memaparkan mengenai perkembangan kimia hijau yang diterapakan di berbagai negara. Penerapan kimia hijau di berbagai negara karena faktor buruk zat-zat kimia pada lingkungan. Green Chemistry merupakan keterampilan dan ilmu kimia unmtuk mengurangi atau menghilangkan penggunaan zat berbahaya selama pencernaan.  Memaparkan konsep- konsep kimia hijau yang berpengaruh terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Prinsip - prinsip kimia hijaubdiharapkan dapat memotivasi hal hal yang berhubungan dengan bidang kimia. 


  1. Petunjuk Penggunaan Modul

Agar modul dapat digunakan secara maksimal serta kalian dapat mencapai kompetensi yang diharapkan, maka lakukan langkah-langkah berikut:

  1. Pelajari dan pahami peta konsep yang disajikan di bagian awal modul ini.

  2. Pelajari dan pahami tujuan yang tercantum dalam setiap kegiatan pembelajaran.

  3. Pelajari uraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan pembelajaran.

  4. Lakukan uji kompetensi di setiap akhir kegiatan pembelajaran untuk menguasai tingkat penguasaan materi.

  5. Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang diharapkan.


     E.  Materi Pembelajaran

Dalam modul ini terdapat 1 kegiatan  pembelajaran yaitu kimia hijau. Di dalam modul terdapat uraian materi, contoh soal dan soal latihan.






KEGIATAN PEMBELAJARAN

 MEMAHAMI PENGERTIAN DAN PRINSIP-PRINSIP KIMIA HIJAU


  1. Tujuan Pembelajaran

Setelah melakukan kegiatan pembelajaran 1 ini diharapkan siswa dapat :

  1. Menganalisis prinsip kimia hijau dalam upaya pelestarian lingkungan


      B. Uraian Materi

  1. Pengertian Kimia hijau ( Green chemistry)

      Kimia hijau adalah suatu pendekatan terhadap perancangan, proses pembuatan, dan pemanfaatan produk-produk kimia sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi atau menghilangkan bahaya dampak buruk zat kimia terhadap lingkungan termasuk manusia. 

           Tujuan utama pendekatan kimia hijau adalah untuk menciptakan zat-zat kimia yang lebih baik dan aman dan secara bersamaan dapat memilih cara-cara yang paling aman dan efisien untuk mensintesa zat-zat tersebut dan mengurangi sampah kimia yang dihasilkan.

         Pendekatan kimia hijau bertujuan untuk menghilangkan dampak buruk zat kimia sejak pada proses perancangan. Praktik pencegahan bahaya dari sejak awal proses pembuatan zat kimia akan bermanfaat bagi kesehatan manusia dan lingkungan, yang meliputi proses perancangan, produksi, penggunaan atau penggunaan kembali, dan pembuangan limbah yang dihasilkan.

          Perbedaan utama pendekatan lama dan baru dalam pembuatan zat kimia adalah pemanfaatan pelarut dari minyak bumi. Industri kimia umumnya mengandalkan pelarut petroleum yang tidak dapat diperbaharui sebagai materi utama untuk membuat zat kimia. Industri seperti ini biasanya adalah sangat intensif dalam penggunaan energi, tidak efisien, dan menghasilkan racun, baik produk maupun limbah kimia yang berbahaya.


      

        Perkembangan dan pemanfaatan zat-zat kimia yang tanpa kendali, menyebabkan tubuh manusia terkontaminasi oleh sejumlah besar zat kimia sintetis hasil industrialisasi, banyak diantaranya telah diketahui bersifat racun dan penyebab kanker. Zat-zat tersebut masuk ke tubuh manusia melalui produk yang tidak disebutkan sebagai komponen penyusun atau ingredients pada produk-produk makanan atau aditif, makanan yang terkontaminasi zat kimia, udara, air dan debu. Bahkan, janin yang tumbuh di perut ibu juga sudah terpapar langsung oleh zat kimia melalui makanan dan obatobatan yang dikonsumsi oleh ibu. Pada akhirnya banyak zat kimia yang masuk ke rantai makanan dan tersirkulasi ke seluruh dunia. Amerika Serikat telah mulai memberikan penghargaan yang berhubungan dengan kimia hijau, namun banyak penerapan kimia hijau yang sebenarnya telah lama dikenal sebelum itu. Berbagai negara juga menerapkan kimia hijau seperti Jerman yang tidak menggunakan pelarut pada proses komersial serta pemanfaatan katalis yang dapat didaur ulang di Inggris (Clark, 2005).

            Konsep kimia hijau biasanya ditampilkan sebagai gabungan dari 12 prinsip yang diusulkan oleh Anastas dan Warner (Anastas & Warner, 1998), apabila diterapkan dapat menunjukkan bagaimana produksi zat kimia dapat memfasilitasi kesehatan manusia dan lingkungan, dengan tetap memperhatikan efisiensi dan keuntungan. Kedua belas prinsip kimia hijau itu adalah: 

1. pencegahan: pencegahan limbah lebih diutamakan daripada perlakuan terhadap air limbah

2. atom ekonomi: metode sintesa harus dirancang untuk memaksimalkan pemanfaatan semua materi yang digunakan dalam proses sampai menghasilkan suatu produk 

3. sintesa zat kimia dengan kemungkinan timbulnya bahaya seminimal mungkin: kegiatan pembuatan zat kimia diusahakan menerapkan metode yang dirancang untuk memanfaatkan dan menghasilkan zat-zat dengan toksisitas serendah mungkin bagi kesehatan manusia dan lingkungan 

4. merancang zat kimia yang aman yang dapat digunakan sesuai peruntukannya dengan meminimalisir toksisitas zat tersebut 


5. pemanfaatan pelarut dan zat pendamping yang aman

 6. perancangan sistem untuk mendapatkan efisiensi energi pada temperatur dan tekanan rendah serta ramah lingkungan 

7. sejauh mungkin menerapkan penggunaan bahan mentah yang terbarukan, bukan yang menghabiskan sumber daya 

8. sejauh mungkin mengurangi pemanfaatan zat derivatif seperti zat pencegah, pelindung, atau penghancur 

9. pemanfaatan katalis seselektif mungkin dan yang merupakan reagen dengan sifat stokiometrik yang paling baik 

10. perancangan agar mudah diuraikan, zat-zat kimia yang dihasilkan harus mudah diuraikan saat manfaatnya telah selesai 

11. analisis secara real-time untuk pencegahan polusi; metode-metode analisis harus dikembangkan untuk memungkinkan pemantauan dan pencegahan secara langsung pada setiap tahap dari proses sintesa untuk mencegah terbentuknya zat berbahaya 

12. penerapan kimia aman untuk mencegah kecelakaan, zat-zat yang digunakan dalam proses kimia harus dipilih untuk meminimalisir potensi kecelakaan, termasuk pelepasan zat berbahaya, ledakan, dan kebakaran. 


       Kedua belas prinsip ini diharapkan dapat memotivasi hal-hal yang berhubungan dengan bidang kimia seperti penelitian, pendidikan, dan kebijakan dan persepsi masyarakat.   Prinsip pertama menggambarkan ide dasar dari kimia hijau, yang dilanjutkan dengan prinsip-prinsip berikutnya yang menjadi pedoman dalam melaksanakan prinsip pertama itu seperti atom economy, penghindaran toksisitas, pemanfaatan solven dan media lainnya dengan konsumsi energi seminimal mungkin, pemanfaatan bahan mentah dari sumber yang terbarukan, serta penguraian produk kimia menjadi zat-zat nontoksik sederhana yang ramah lingkungan (Dhage, 2013)


C. Contoh Soal


  1. Salah satu pentingnya kimia hijau adalah...... 

a. membuat lingkungan rumah berbahaya 

b. terjadi bencana alam 

c. menciptakan energi yang bersih 

d. terjadi pencemaran lingkungan 


  1. Pabrik mesin mengoperasikan mesin dengan bahan bakar batu bara dan bahan bakar minyak. Harga batu bara lebih murah sehingga banyak dipilih oleh pabrik, tetapi menghasilkan emisi gas buangan lebih banyak dibandingkan bahan bakar minyak. Jika pabrik terus – menerus menggunakan batu bara, yang akan terjadi adalah …. 

a. pembakaran batubara menghasilkan gas karbon monoksida yang dapat digunakan oleh tumbuhan 

b. gas buangan karbon dioksida menyebabkan terjadinya efek rumah kaca sehingga suhu bumi meningkat 

c. dihasilkan gas CFC yang akan menyebabkan penipisan lapisan ozon di atmosfer 

d. gas karbon dioksida hasil pembakaran menyebabkan penipisan ozon di atmosfer 


  1. Keadaan berikut ini yang mendukung adanya program kimia hijau dengan penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan.

 Benar - Salah 


  1. Suatu produk pada gambar. 

Prinsip Kimia Hijau apa yang sudah dilakukan dari gambar tersebut. 

a. Mencegah Limbah 

b. Memaksimalkan Nilai ekonomi Atom 

c. Menggunakan Penghematan Energi 

d. Mengurangi Bahan Kimia untuk Tanaman


Soal latihan


Pernyataan berikut yang benar tentang kimia hijau adalah...


a. Sintetis senyawa kimia sehingga proses produksi lebih singkat

b. Sintetis bahan kimia untuk produksi yang tidak terbatas

c. Perancangan senyawa kimia menggunakan bahan yang mudah terdegradasi

d. Penggunaan senyawa kimia yang mudah diperoleh


2. Berikut yang menyebabkan green chemistry adalah ...


a. global warming

b. kelangkaan bahan makanan

c. bertambahnya jumlah penduduk

d. banyaknya kematian


3. Berikut ini yang merupakan permasalahan yang menyimpang dari prinsip kimia hijau adalah...


a. Menggunakan asbes di rumah

b. Menggunakan banyak kaca di rumah

c. Menggunakan baja di rumah

d. Menggunakan banyak benda plastik di rumah


4. Sebagai jenis plastik ramah lingkungan, bioplasti terbuat dari bahan-bahan alami seperti jamur dan jagung. Maka dari itu, hasil produksi plastik ini diberi nama polyactic acid (PLA) Dilihat dari tampilannya, PLA memiliki ciri menyerupai polietilena dan polipropilena yang merupakan jenis plastik dari bahan petrokimia. Hal tersebut mendukung prinsip kimia hijau tentang...


a. Mencegah timbulnya limbah dalam proses

b. Mendesain produk bahan kimia yang aman

c. Penggunaan katalis dalam proses pembuatan

d. Derivatisasi reaksi kimia


5. Bahan bakar alternatif ramah lingkungan yang dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi adalah...


a. Gas LPG

b. Kayu bakar

c. Biodiesel

d. Batubara


D.  Rangkuman


           Kimia hijau adalah bidang kimia yang berhubungan dengan desain dan optimalisasi proses serta produk, untuk menurunkan atau menghilangkan sama sekali produksi dan atau penggunaan zat beracun.

      

       Kimia hijau meminimalisasi zat berbahaya, penggunaan katalis reaksi dan proses kimia, penggunaan reagen yang tidak beracun, penggunaan sumber daya yang dapat diperbaharui, peningkatan efisiensi atom, penggunaan pelarut yang ramah lingkungan dan dapat di daur ulang.


       Tujuan kimia hijau untuk mengembangkan proses kimia dan produk kimia yang ramah lingkungan dan sesuai dengan pembangunan berkelanjutan.


12 prinsip kimia hijau, yaitu: 

  1. Pencegahan 

  2. Ekonomi atom 

  3. Sintesis kimia yang tidak berbahaya 

  4. Peracangan bahan kimia yang lebih aman 

  5. Pelarut dan alat bantu yang lebih aman

  6. Desain untuk efisiensi energi 

  7. Penggunaan bahan baku terbarukan 

  8. Mengurangi turunan 

  9. Katalisis 

  10. Desain untuk degradasi 

  11. Analisis real-time untuk mencegah polusi 

  12. Penggunaan bahan kimia yang lenih aman untuk mencegah kecelakaan

(1998, Paul Anastas dan John Warner)


Manfaat kimia hijau: 

  • Mengurangi penggunaan energi.

  • Pengurangan limbah produksi.

  • Pengurangan kecelakaan.

  • Produk yang lebih aman.

  • Tempat kerja dan komunitas yang lebih sehat.

  • Perlindungan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

  • Mendapatkan keunggulan yang kompetitif atas produk yang dihasilkan.

Komentar

Posting Komentar