MODUL

1. 1
DAR2/Profesional/097/6/2019
PENDALAMAN MATERI ILMU PENGETAHUAN ALAM
MODUL 6
KLASIFIKASI MATERI, SIFAT DAN
KEGUNAANNYA
Kegiatan Belajar 3 : Senyawa Organik dan Anorganik
Penulis:
Eliyawati, S.Pd., M.Pd.
Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi
2019

3. i
Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................. 1
A. Pendahuluan ....................................................................................................... ii
1. Deskripsi Singkat ............................................................................................ ii
2. Relevansi ......................................................................................................... ii
3. Panduan Belajar.............................................................................................. iii
B. Inti ...................................................................................................................... 1
1. Capaian Pembelajaran ..................................................................................... 1
2. Sub Capaian Pembelajaran.............................................................................. 1
3. Uraian Materi .................................................................................................. 1
a. Senyawa organik dan senyawa anorganik ................................................... 2
b. Tata nama senyawa organik dan anorganik................................................. 6
c. Homeostatis senyawa organik atau anorganik dalam tubuh manusia.......... 9
d. Pemanfaatan Bahan dalam Kehidupan Sehari-Hari................................... 14
e. Hubungan Sifat Bahan dan Pemanfaatannya............................................. 27

4. ii
A. Pendahuluan
1. Deskripsi Singkat
Modul Hybrid Learning Klasifikasi Materi, Sifat, dan Kegunannya ini
merupakan buku modul PPG dalam jabatan yang dirancang sesuai dengan
tuntutan kompetensi professional yang harus dimiliki seorang guru yang
berorientasi pada Kurikulum Pembelajaran IPA Tahun 2013. Buku ini dirancang
untuk mengembangkan kompetensi guru dari sisi pengetahuan, keterampilan, dan
sikap secara utuh dalam pembelajaran IPA. Materi yang disajikan dalam modul
ini dikembangkan secara hybrid menggunakan berbagai media yang terkait
dengan konten materi IPA.
Pada bagian ini, akan dikembangkan materi yang berkaitan dengan kegiatan
belajar 3 yaitu senyawa organik dan senyawa anorganik. Pada Kegiatan Belajar 3
ini, anda akan mempelajari berbagai senyawa organik dan anorganik yang dapat
ditemui dalam kehidupan sehari-hari terutama mengenai komposisi senyawa
organik dan anorganik dalam mempertahankan homeostatis tubuh manusia dan
juga berbagai jenis bahan dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari. Oleh
karena itu, pemahaman baik tentang senyawa organik dan anorganik perlu Anda
pahami. Melalui Kegiatan Belajar 4 ini, akan diuraikan secara detail penjelasan
tentang senyawa organik dan anorganik. Silakan anda mempelajari uraian materi
berikut.
2. Relevansi
Pada kegiatan belajar ini, pembahasan mengenai senyawa organik dan
anorganik yang didalamnya ada deskripsi sifat bahan dan pemanfaatkannya dibuat
berdasarkan bidang ilmu IPA yang terintegrasi. Pada kegiatan pembelajaran yang
ketiga ini, Anda akan mempelajari jenis-jenis senyawa secara lebih detail dimana
terdiri dari senyawa organik dan senyawa anorganik serta aplikasinya dalam
sistem biologis tubuh manusia. Kemudian Anda akan mempelajari bahan-bahan
yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari dan menganalisis hubungan
sifat serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.

5. iii
Untuk memfasilitasi Anda dalam pencapaian tujuan pembelajaran secara
optimal, maka dalam kegiatan belajar ini selain diberikan uraian materi yang
diperlukan untuk pengembangan kemampuan berpikir tingkat tinggi Anda, juga
dilengkapi dengan pemberian tugas terstruktur serta penilaian ketercapaian
penguasaan materi Anda melalui pemberian tes formatif dan pada bagian akhir
kegiatan belajar.
3. Panduan Belajar
Agar dapat mencapai penguasaaan yang optimal tentu diperlukan peran
aktif Anda dalam mempelajari kegiatan belajar ini diantaranya dengan membaca
uraian dan contoh, mengerjakan tugas-tugas dan latihan yang diberikan pada
modul, membaca rangkuman, mengerjakan tes formatif yang diberikan pada
kegiatan belajar ini. Jika Anda berhasil menjawab seluruh pertanyaan dengan
benar, maka Anda telah cukup menguasai bahan ini. Jika masih ada beberapa
jawaban yang salah, maka pelajari kembali kegiatan belajar yang diberikan pada
modul ini. Ketekunan dalam mempelajari dan mengerjakan semua tugas, latihan,
dan tes formatif yang diberikan akan sangat membantu Anda dalam mencapai
tujuan pembelajaran secara optimal. Secara rinci kajian dalam modul ini memuat:
a. Capaian dan sub capaian pembelajaran agar Anda mengetahui target yang
harus dicapai setelah mempelajari modul ini.
b. Uraian materi yang mendeskripsikan pokok-pokok materi minimal yang
harus dikuasai oleh Anda.
c. Forum diskusi agar Anda dapat mendiskusikan seluruh konsep-konsep yang
dipelajari melalui diskusi di luar jam pelajaran serta mampu membuat
keterkaitan konsep dengan aplikasinya dalam berbagai fenomena yang Anda
amati.
d. Rangkuman yang disajikan agar Anda mampu memahami garis besar materi
yang dipelajari.
e. Tes formatif yang diberikan sebagai sarana latihan untuk mengukur
penguasaan konsep Anda setelah mempelajari materi pada setiap kegiatan
yang diberikan.

6. iv
f. Daftar Pustaka disajikan untuk memberi informasi sumber belajar yang dapat
digunakan oleh Anda sebagai bahan pendalaman materi.
Selamat belajar, semoga Anda memahami keseluruah materi yang disajikan pada
kegiatan belajar 3 untuk bekal dalam mengaplikasikan konsep-konsep sains kimia
dalam menjelaskan maupun menyelesaikan berbagai persoalan yang ditemui
dalam kehidupan sehari-hari.
.

7. 1
B. Inti
1. Capaian Pembelajaran
a. Menganalisis homeostatis senyawa organik atau senyawa anorganik dalam
tubuh manusia.
b. Menganalisis hubungan antara pemanfaatan bahan dengan sifat bahan dalam
kehidupan sehari-hari
2. Sub Capaian Pembelajaran
Setelah mempelajari Kegiatan Belajar 3 pada modul 6 ini, Anda diharapkan
mampu:
a. Menganalisis perbedaan senyawa organik dan anorganik.
b. Menganalisis tata nama senyawa organik dan anorganik.
c. Menganalisis konsep kesetimbangan senyawa organik atau anorganik dalam
tubuh manusia untuk mencapai homeostatis.
d. Menganalisis pemanfaatan bahan dalam kehidupan sehari-hari
e. Menganalisis hubungan sifat bahan dan pemanfaatannya dalam kehidupan
sehari-hari.
3. Uraian Materi
Setelah Anda mempelajari topik materi pada kegiatan pembelajaran 1, apakah
Anda dapat menyebutkan apa pengertian dari senyawa? Unsur-unsur dapat
berinteraksi dengan satu atau lebih unsur lain membentuk senyawa. Contohnya
gas hidrogen bereaksi dengan gas oksigen membentuk air, dimana senyawa yang
terbentuk memiliki perbedaan sifat dengan unsur-unsur pembentuknya. Air
dibentuk dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen. Komposisi ini tidak akan
berubah, apakah air itu berasal dari keran, danau, sungai ataupun laut. Oleh karena
itu air merupakan contoh senyawa. Tergolong senyawa apakah air tersebut,
apakah senyawa organik atau anorganik? Ya, benar air merupakan salah satu
contoh senyawa anorganik. Lalu apa contoh dari senyawa organik? Contoh dari
senyawa organik misalnya glukosa.
Lalu apa peranan air dan glukosa dalam tubuh manusia? Anda pasti sudah
bisa menjawabnya. Kedua zat tersebut sangat penting bagi tubuh manusia.

8. 2
Sebenarnya, tubuh manusia itu dibentuk dari senyawa-senyawa dalam bentuk
biomolekul seperti karbohidrat, protein, lipida dan asam nukleat. Setiap tipe
biomolekul memiliki peranan dan fungsi yang berbeda-beda dalam pengaturan sel
tubuh manusia. Semua biomolekul tersebut kita kategorikan sebagai senyawa
organik yang ada dalam tubuh manusia. Pertanyaan selanjutnya, apakah ada
senyawa organik lainnya yang ada dalam tubuh manusia? Ada, contohnya adalah
DNA, RNA, vitamin, dan hormon (testosteron, progesteron, estrogen dan
sebagainya).
Zat di dalam tubuh ternyata tidak hanya berupa senyawa organik melainkan
juga berupa senyawa anorganik. Zat anorganik atau mineral dalam tubuh selain air
dapat berupa asam, basa, dan garam. Garam yang umum yang sering dibahas
adalah garam pembentuk utama tulang dan gigi yaitu Ca3(PO4)2. Garam lainnya
seperti NaCl dengan bantuan garam kalium berguna untuk menjaga
kesetimbangan elektrolit dalam cairan darah. Untuk contoh asam, asam yang
sering dibahas adalah asam klorida (HCl) yang dijumpai dalam lambung (disebut
juga asam lambung) dan berfungsi untuk membantu kerja lambung.
a. Senyawa organik dan senyawa anorganik
Senyawa organik adalah senyawa molekuler dengan kandungan utama dalam
senyawa tersebut adalah atom karbon dan atom hidrogen. Kekhasan atom karbon
inilah yang dapat membentuk suatu senyawa menjadi senyawa organik. Hal unik
dari atom karbon adalah kemampuannya untuk mengikat atom karbon lain dengan
menghasilkan rantai atau cincin dengan panjang yang beragam. Beberapa unsur
memiliki kemampuan terbatas untuk membentuk rantai atau cincin seperti atom
karbon, hanya atom karbon yang dapat melakukan hal ini dengan sejumlah atom
lain seperti oksigen, nitrogen, dan belerang melalui ikatan tunggal atau ikatan
rangkap. Contoh senyawa organik yang ada dalam tubuh manusia adalah glukosa
(monosakarida), asam amino, dan lemak (gliseril tristearat). Berikut struktur dari
senyawa-senyawa organik tersebut.

9. 3
Gambar 3.1 Struktur Senyawa Glukosa, Asam Amino, dan Gliserol
Tristearat
Sumber : file.upi.edu
Beberapa contoh senyawa organik lain yang sering ditemui dalam kehidupan
sehari-hari adalah hidrokarbon alifatik (bensin, parafin, gas metana, gas asetilena
dan sebagainya), senyawa aromatik (benzena, piridin, fenol, anilin, dan tiofen dan
sebagainya), alkohol, aldehid, keton, asam karboksilat, dan ester. Pada saat ini ada
sekitar 16 juta senyawa organik yang dikenal. Senyawa organik yang paling
dikenal adalah gula dan bensin. Gula berbentuk kristal putih sedangkan bensin
merupakan campuran hidrokarbon tak berwarna, mudah menguap, dan mudah
terbakar. Pada bensin ada yang disebut dengan bilangan oktan. Bilangan oktan
suatu senyawa bensin ditentukan oleh banyaknya kadar isooktana dalam bensin.
Gambar 3.2 Struktur senyawa gula dan isooktana
Sumber : Clayden, Greeves, Warren, & Wothers, 2000
Sukrosa Isooktana
Glukosa

10. 4
Senyawa organik lain yang mempunyai efek yang kuat dalam tubuh manusia
contohnya alkohol dan kokain. Adanya senyawa ini dalam tubuh menyebabkan
orang mengkonsumsinya merasa gembira padahal efeknya sangat berbahaya bagi
kesehatan. Efek berbahaya bagi tubuh secara rinci dibahas pada bab zat aditif dan
psikotropika.
Gambar 3.3 Struktur senyawa alkohol dan kokain
Sumber : Clayden, Greeves, Warren, & Wothers, 2000
Sebelumnya telah dibahas bahwa unsur penyusun utama pada senyawa
organik adalah C dan H. Tidak semua senyawa organik yang mengandung atom C
merupakan senyawa organik, ada beberapa senyawa yang mengandung atom C
tetapi dikategorikan ke dalam senyawa anorganik contohnya senyawa CO, CO2,
CaCO3, HCN. Contoh senyawa organik yang ada dalam tubuh manusia adalah air
dan mineral lainnya. Pada dasarnya mineral yang dimaksud merupakan senyawa
ion sehingga jika senyawa ini dilarutkan di dalam air maka akan terurai menjadi
ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Contohnya garam natrium klorida kita
dilarutkan dalam air maka akan terurai menjadi ion Na+
dan Cl-
. Kemudian
Ca3(PO4)2 yang terdapat pada tulang dan gigi apabila terurai akan menjadi ion
Ca2+
dan PO4
3-
.
Senyawa anorganik dalam tubuh manusia yang akan dibahas selanjutnya
adalah mengenai oksida karbon (CO) dan asam lambung. Karbon monoksida
merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan bersifat racun. Gas ini akan
terbentuk jika karbon atau hidrokarbon dibakar dengan oksigen yang terbatas dan
menghasilkan pembakaran yang tidak sempurna. Sisa oksigen yang ada akan
membakar CO untuk menjadi CO2. Pada keadaan oksigen berlebih, CO dibakar
untuk menghasilkan CO2.
Alkohol
Kokain

11. 5
Gas CO dapat terikat kuat dengan atom besi (II) dalam hemoglobin, protein
pembawa oksigen dalam sel darah merah. Karena hemoglobin memiliki afinitas
yang lebih besar untuk CO dibandingkan dengan O2, bahkan konsentrasi CO yang
kecil dalam darah dapat mengubah sebagian besar ikatan hemoglobin-oksigen,
yang disebut oksihemoglobin, menjadi ikatan-CO, yang disebut
karboksihemoglobin, sehingga merusak kemampuan hemoglobin untuk membawa
O2 ke jaringan tubuh:
Konsentrasi CO di udara hanya 200 ppm dapat menghasilkan gejala seperti
sakit kepala, pusing, dan mual, dan konsentrasi 1000 ppm dapat menyebabkan
kematian dalam 4 jam. Adanya CO dapat mengurangi kemampuan darah untuk
membawa O2, jantung bekerja lebih keras untuk memasok O2 ke jaringan,
sehingga meningkatkan risiko serangan jantung.
Senyawa anorganik selanjutnya yang akan dibahas adalah asam lambung.
Asam ini memiliki rumus kimia HCl. Pada dasarnya asam ini membuat suasana di
dalam lambung menjadi asam dengan pH antara 1-3. Asam lambung ini berfungsi
untuk mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin, sebagai disinfektan yang dapat
membunuh kuman, dan dapat merangsang pengeluaran hormon sekretin dan
kolesistokinin pada usus halus.
Setelah dipaparkan deskripsi senyawa organik dan anorganik di atas, apakah
Anda mengetahui apa perbedaan antara senyawa organik dan anorganik.
Perbedaan antara senyawa organik dan senyawa anorganik adalah sebagai berikut.
Oksihemoglobin Karboksihemoglobin

12. 6
Tabel 3.1 Perbedaan antara senyawa organik dan senyawa anorganik
Aspek Senyawa Organik Senyawa Anorganik
Komposisi unsur penyusunnya Unsur utama penyusun senyawa
adalah C dan H. Unsur lainnya
adalah O, N, P, S, dan halogen
Semua unsur dapat
membentuk senyawa
anorganik
Jenis ikatan kimia Ikatan kovalen Ikatan ionik
Titik didih/Titik Leleh Rendah Tinggi
Kelarutan dalam air Tidak larut Larut
Kelarutan dalam pelarut
organik
Larut Tidak larut
Daya hantar listrik Tidak dapat menghantarkan
arus listrik
Menghantarkan arus listrik
Kemudahan bereaksi dengan
oksigen
Mudah terbakar Tidak mudah terbakar
Kemudahan menguap Mudah menguap Tidak mudah menguap
Sumber : Dalal, V.J, 2011
b. Tata nama senyawa organik dan anorganik
Setelah mempelajari berbagai macam contoh senyawa organik dan anorganik.
Sekarang, mari kita pelajari bagaimana cara memberikan nama pada suatu
senyawa organik dan anorganik. Aturan tata nama senyawa organik dan anorganik
memiliki aturan yang berbeda. Untuk senyawa organik, penentuan nama biasanya
ditentukan dari gugus fungsi yang diikat oleh senyawa tersebut dan jumlah ikatan
C di dalamnya. Penamaan seyawa organik ada yang secara trivial (nama lazim)
dan ada yang berdasarkan nama IUPAC (International Union of Pure and Applied
Chemistry). Anda dapat menggunakan kedua nama sebagai contoh senyawa yang
memiliki struktur berikut.
Gambar 3.4 Struktur glukosa
Sumber : file.upi.edu

13. 7
Secara trivial, nama senyawa tersebut adalah glukosa dan secara IUPAC
namanya adalah 2,3,4,5,6-pentahidroksiheksanal. Mengapa diberi nama
demikian? Karena jumlah atom C nya ada 6, gugus fungsi yang ada dalam
struktur tersebut adalah -OH pada atom C nomor 2,3,4,5,6 dan -COH pada atom C
nomor 1. Silakan Anda identifikasi nama-nama senyawa organik lainnya yang
terdapat dalam tubuh manusia. Berbeda dengan senyawa organik, senyawa
anorganik memiliki aturan baku untuk penamaan. Aturan tata nama pada senyawa
anorganik dapat dijabarkan sebagai berikut.
1) Senyawa Biner adalah senyawa yang tersusun atas dua unsur dengan tata
nama:
Catatan : Indeks 1 (mono-) pada unsur nomor 1 tidak disebutkan.
Contoh:
HCl = Hidrogen Klorida
CO = Karbon Monoksida
CO2 = Karbon Dioksida
2) Senyawa Ion adalah senyawa yang terdiri atas kation (atom yang melepaskan
elektron) dan anion (atom yang menangkap elektron) dengan tata nama:
Catatan :
ü Untuk penamaan senyawa ion, kata ion tidak disebutkan.
ü Nama-nama senyawa ion yang mempunyai lebih dari satu bilangan oksidasi
dibedakan dengan menuliskan biloksnya.
Contoh:
NaCl = natrium klorida
Ca3(PO4)2 = kalsium fosfat
Bukan: Kalsium (II) fosfat karena biloks Ca hanya ada 1 saja yaitu (+2). Jadi,
biloksnya tidak disebutkan. Tetapi pada FeCl2 = Besi (II) Klorida.
Karena biloksnya atau muatan ionnya ada dua yaitu +2 dan +3 jadi harus
dituliskan dalam angka romawi.
Nama Indeks Unsur 1 + Nama Unsur 1 + Nama Indeks Unsur 2 + Nama unsur 2 + Ida
Kation + Anion

14. 8
Tabel 3.2 Nama-Nama Kation dan Anion
Nama Beberapa Kation Nama Beberapa Anion
H+
: ion hidrogen
Na+
: ion Natrium
K+
: ion Kalium
Mg2+
: ion Magnesium
Ca2+
: ion Kalsium
Ba2+
: ion Barium
Al3+
: ion Aluminium
Sr2+
: ion Stronsium
Zn2+
: ion Seng
Ni2+
: ion Nikel
Ag+
: ion Perak
Pt4+
: ion Platina (IV)
NH4
+
: ion Amonium
Pb2+
: ion Timbal (II)
Pb4+
: ion Timbal (IV)
Fe2+
: ion Besi (II)
Fe3+
: ion Besi (III)
Hg+
: ion Raksa (I)
Hg2+
: ion Raksa (II)
Au+
: ion Emas (I)
Au3+
: ion Emas (III)
Cu+
: ion Tembaga (I)
Cu2+
: ion Tembaga (II)
Sn2+
: ion Timah (II)
Sn4+
: ion Timah (IV)
OH-
: ion Hidroksida
O2-
: ion Oksida
CO3
2-
: ion Karbonat
SiO3
2-
: ion Silikat
C2O4
2-
: ion Oksalat
F-
: ion Fluorida
Cl-
: ion Klorida
Br-
: ion Bromida
I-
: ion Iodida
CN-
: ion Sianida
SCN-
: ion tiosianat
NCS-
: ion isotiosianat
CH3COO-
: ion Asetat
HCOO-
; ion format
S2-
: ion Sulfida
SO3
2-
: ion Sulfit
SO4
2-
: ion Sulfat
S2O3
2-
: ion tiosulfat
S2O6
2-
: ion ditionat
S4O6
2-
: ion tetrationat
S2O5
2-
: ion pirosulfit
S2O7
2-
: ion pirosulfat
NO3
-
: ion Nitat
NO2
-
: ion Nitrit
PO3
3-
: ion Fosfit
PO4
3-
: ion Fosfat
SbO3
3-
: ion Antimonit
SbO4
3-
: ion Antimonat
ClO-
: ion Hipoklorit
ClO2
-
: ion Klorit
ClO3
-
: ion Klorat
ClO4
-
: ion Perklorat
MnO4
-
: ion Permanganat
MnO4
2-
: ion Manganat
AsO3
3-
: ion Arsenit
AsO4
3-
: ion Arsenat
SnO2
2-
: ion Stannit
SnO3
2-
: ion Stannat
PbO2
2-
: ion Plumbit
PbO3
2-
: ion Plumbat
CrO4
2-
: ion Kromat
Cr2O7
2-
: ion Dikromat

15. 9
c. Homeostatis senyawa organik atau anorganik dalam tubuh
manusia.
Apakah Anda tahu bahwa setiap makhluk hidup berusaha untuk homeostatis?
Lalu apakah Anda tahu apa itu homeostatis? Marilah kita pelajari hal itu dengan
membaca bagian selanjutnya. Suatu keadaan dimana komposisi kimia dan
fisiokimia suatu organisme bernilai konstan atau setimbang maka dinamakan
dengan homeostatis. Keseimbangan ideal dalam tubuh akan terjadi jika semua
sistem tubuh bekerja dan berinteraksi dalam cara yang tepat untuk memenuhi
semua kebutuhan dari tubuh. Beberapa parameter biologis mempengaruhi
homeostatis organisme misalnya temperatur tubuh, tekanan osmotik pada cairan,
konsentrasi ion hidrogen, kandungan protein dan gula, konsentrasi ion dan ratio
ion-ion aktif yang berhubungan dengan biologis dan sebagainya. Parameter-
parameter tersebut harus dalam keadaan konstan sehingga untuk menjaganya
diperlukan mineral dalam tubuh manusia. Zat anorganik dalam bentuk mineral
merupakan zat yang diperlukan oleh makhluk hidup di samping karbohidrat,
lemak, protein, dan vitamin. Mineral-mineral tersebut dikategorikan
sebagai mineral esensial dan nonesensial. Mineral esensial adalah mineral yang
sangat diperlukan dalam proses fisiologis makhluk hidup untuk membantu kerja
enzim atau pembentukan organ sedangkan mineral nonesensial adalah mineral
yang peranannya dalam tubuh makhluk hidup belum diketahui dan kandungannya
dalam jaringan sangat kecil serta bila kandungannya tinggi dapat mengakibatkan
keracunan dan merusak organ tubuh makhluk hidup yang bersangkutan.
Garam mineral yang merupakan senyawa anorganik ketika berada dalam
bentuk cairan sel, baik seluruhnya maupun sebagian berbentuk ion, yaitu kation
dan anion. Kation yang dibentuk dapat berupa kation logam seperti Na+
, K+
, Ca2+
,
Mg2+
, dll dan kation poliatomik seperti ion amonium (NH4
+
) dan ion hidronium
(H3O+
). sedangkan anion yang dibentuk merupakan residu asam contohnya Cl-
,
HCO3
-
, SO4
2-
, H2PO4
-
dan sebagainya. Pada kondisi normal seluruh cairan di
dalam organisme adalah elektrolit netral, dimana jumlah ion positif (kation)
equivalen dengan jumlah ion negatif (anion).

16. 10
Gambar 3.5 Contoh istribusi cairan tubuh
pada kompartemen ekstraseluar dan intraselular
Sumber : Tortora GJ and Derirckson, 2009
Rasio kuantitatif dan kualitatif komposisi elektrolit pada bagian membran
selalu dipertahankan dalam keadaan equilibrium baik untuk kompartemen
ekstraseluler (plasma dan interstitial) maupun intraseluler. Cairan tubuh manusia
sebanyak 60% dari total berat badan orang dewasa terdiri dari 1/3% dari cairan
tubuh berada dalam kompartemen ekstraselular dan 2/3% dari cairan tubuh berada
dalam kompartemen intraselular. Contoh distribusi cairan tubuh dapat dilihat
pada Gambar 3.5 di atas. Komposisi cairan tubuh pada manusia berbeda antara
laki-laki dan perempuan. Pada perempuan jaringan lebih sedikit mengandung air
dan lebih banyak mengandung lemak, sedangkan pada laki-laki sebaliknya.
Selain perbedaan kelamin, perbedaan umur juga akan mempengaruhi
perbedaan jumlah cairan. Rata-rata cairan tubuh akan semakin banyak dan
kandungan lemak semakin sedikit jika umur semakin bertambah. Terdapat
perbedaan komposisi ion di dalam cairan interseluler dan intraseluler. Komposisi
elektrolit pada cairan tubuh sangat penting untuk keberlangsungan hidup.
Komposisi ion-ion dalam cairan tubuh dapat dilihat pada gambar 3.6 di bawah
ini.
Cairan Intraselular
Cairan EkstraselularSel
Hati
Cairan Intraselular
Cairan Ekstraselular
Cairan Ekstraselular
Cairan Intraselular
Cairan EkstraselularJaringan
kapiler
Sel darah dalam
jaringan kapiler

17. 11
Gambar 3.6 Grafik komposisi ion-ion dalam cairan tubuh
Sumber : Tortora GJ and Derirckson, 2009
Setiap sel makhluk hidup memerlukan material dari lingkungan untuk
proses biosintesis dan produksi energi dan akan melepaskannya kembali ke
lingkungan dalam bentuk produk sampingan metabolisme. Apabila dalam dua
kompartemen sel dalam tubuh berada pada keadaan tidak setimbang dalam
hal konsentrasi zat terlarut di dalamnya, maka akan terjadi proses difusi dari
konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah melalui membran
permeable sampai kedua kompartemen tersebut berada dalam keadaan
setimbang. Ilustrasi proses difusi dalam sel bisa digambarkan seperti gambar
3.7 berikut ini.
Gambar 3.7 Pergerakan solut (zat terlarut) pada membran permeable
Sumber :Nelson, D.L., dan Cox, M.M., 2008
Cairan
Intraselular
Cairan
Ekstraselular
Plasma
darah
Cairan
Interstitial
Anion
Protein
Sebelum
Setimbang
Setimbang

18. 12
Kesetimbangan ionik juga terjadi pada proses transpor zat aktif dalam sel
tubuh manusia contohnya transport zat aktif ion kalium dan natrium dalam
membran yang dikenal dengan nama pompa Na-K. Ion-ion ini sangat penting
dalam mempertahankan muatan listrik membran. Pada dasarnya ion kalium
dan ion natrium ini dapat melewati membran, namun karena ion kalium
memiliki konsentrasi rendah jika berada di luar sel dan mempunyai
konsentrasi tinggi jika berada di dalam sel, maka untuk menukar 2 ion kalium
dengan 3 ion natrium dan memasukkan semua ion kalium ke dalam sel maka
diperlukan sejumlah energi dalam bentuk ATP. Proses pompa kalium-natrium
memiliki beberapa tahapan.
Pertama berubahnya protein pembawa untuk membantu memasukkan 3
ion natrium ke dalam protein tersebut. Tahap kedua adalah pemecahan ATP
dan fosfat yang akan menempel ke dalam protein oleh enzim. Tahap ketiga
adalah proses pemecahan energi ATP untuk mengubah bentuk energi yang
memungkinkan keluarnya ion natrium dan masuknya 2 ion kalium. Tahap
selanjutnya adalah fosfat yang menempel pada protein akan dilepaskan oleh
protein pembawa. Tahap terakhir bentuk protein pembawa akan berubah
kembali untuk mengeluarkan ion kalium dari protein kemudian ion tersebut
masuk ke dalam sel. Untuk memperjelas proses tersebut, maka Anda dapat
melihat gambar 3.8 yang disajikan di bawah ini.

19. 13
Gambar 3.8 Mekanisme Transport Na-K oleh Enzim Na+
K+
ATPase
Sumber :Nelson, D.L., dan Cox, M.M., 2008
Kesetimbangan ionik juga terjadi dalam darah manusia. Senyawa yang
berperan dalam mengontrol pH adalah asam karbonat (H2CO3). Asam karbonat ini
dapat membentuk penyangga dengan basa konjugasinya ion bikarbonat (HCO3
-
).
Berikut reaksi kesetimbangan asam karbonat dengan basa konjugasinya dalam
darah.
H2CO3 H+
+ HCO3
-
Bagaimana peranan pasangan asam basa konjugasi tersebut dalam
mengontrol pH darah manusia? Apabila kita terlalu banyak mengkonsumsi
makanan atau minuman yang mengandung asam karbonat, maka kesetimbangan
akan bergeser ke arah produk. Hal ini berdampak pada peningkatan konsentrasi
H+
sehingga pH darah akan turun. Untuk menetralkan keadaan tersebut, maka
Berubahnya protein pembawa
untuk membantu memasukkan
3 ion natrium dari dalam sel
Pemecahan ATP dan
fosfat yang akan
menempel ke dalam
protein oleh enzim
Proses pemecahan energi ATP untuk
mengubah bentuk energi yang
memungkinkan keluarnya ion natrium
dan masuknya 2 ion kalium
Fosfat yang menempel
pada protein akan
dilepaskan oleh protein
pembawa
Protein pembawa
melepaskan 2 ion K
+
ke
dalam sel
Dalam sel Luar sel

20. 14
ginjal akan berusaha mengeluarkan asam berlebih melalui air kemih sehingga
keadaan akan kembali dalam keadaan kesetimbangan.
Selain ada larutan penyangga karbonat dalam darah, dalam darah juga terjadi
kesetimbangan dalam menjaga kandungan glukosa. Konsentrasi glukosa yang
normal sebesar 70-110 mg/dl. Apabila terjadi penyimpangan dari kadar glukosa
dalam darah akibat mengkonsumsi karbohidrat yang berlebihan atau akibat
perubahan oksidasi glukosa, maka hormon dalam darah akan segera mengatur
kembali supaya kadar glukosa tetap dalam konsentrasi yang normal. Hormon
yang berperan dalam mengatur kadar glukosa dalm darah diantaranya hormon
insulin, glukokagon, dan epinefrin.
d. Pemanfaatan Bahan dalam Kehidupan Sehari-Hari
Coba perhatikan benda-benda yang ada di sekeliling Anda. Terbuat dari
apakah benda-benda tersebut? Amati bahan-bahan yang terdapat pada benda-
benda tersebut. Apakah terbuat dari bahan yang sama atau berbeda? Jelas sekali,
ada beberapa bahan yang sama dan ada beberapa bahan yang berbeda. Misalnya
meja, kursi, dan pintu semuanya terbuat dari kayu. Piring, gelas, sendok, dan
garfu ada yang terbuat dari gelas dan ada yang terbuat dari tanah liat. Baju yang
dipakai terbuat dari bahan serat. Dan contoh lainnya misalnya ikat rambut, alat
sepatu, ban mobil yang terbuat dari bahan karet. Benda-benda tersebut memiliki
sifat bahan yang berbeda-beda sehingga pemanfaatannya juga berbeda-beda.
Uraian mengenai beberapa jenis bahan, sifat, dan pemanfaatnnya akan dijabarkan
secara lebih rinci.
1) Bahan Kayu
Amati perabotan yang ada di rumah Anda. Coba sebutkan perobatan mana
saja yang terbuat dari bahan kayu. Ada meja, kursi, lemari, tempat tidur, jendela
dan sebagainya. Apakah jenis kayu yang digunakan untuk membuat perabotan
tersebut sama atau beda? Mengapa harus terbuat dari kayu? Anda bisa menjawab
pertanyaan-pertanyaan tersebut setelah mempelajari sifat dan pemanfaatan bahan
kayu.

21. 15
Apakah kalian pernah mendengar kata herbaceus dan lignosous? Kedua
istilah tresebut berkenaan dengan kelompok tumbuhan dimana herbaceus untuk
kelompok tumbuhan batang basah atau batang yang berair misalnya bayam
(Amaranthus spinosus) dan lignosous untuk kelompok batang berkayu atau
batang keras dan kuat biasanya pada pohon dan semak-semak misalnya mangga
(Mangifera indica L.) dan sidaguri (Sida rhombifolia L.). Kayu yang digunakan
untuk perabotan diatas biasanya berasal dari kelompok tumbuhan batang berkayu
berupa pohon. Banyak sekali manfaat kayu dari kelompok tumbuhan ini,
diantaranya adalah untuk peralatan masak (sendok kayu, garfu, centong nasi),
perabot (meja, kursi), bahan bangunan (pintu, jendela, rangka atap), bahan kertas,
alat transportasi (perahu), hiasan-hiasan rumah tangga, aksesoris, dan cindera
mata.
Gambar 3.9. Produk Berbahan Kayu
Sumber : http://tokopedia.com
Kayu berasal dari bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang
mengeras akibat proses lignifikasi (pengayuan). Komponen utama pada kayu
adalah lignoselulosa dan senyawa ekstraktif. Lignoselulosa terdiri dari selulosa,
hemiselulosa, dan lignin, sedangkan senyawa ekstraktif dapat berupa asam
lemak, resin, lilin, dan terpena.
Selulosa merupakan senyawa polimer kristalin turunan dari glukosa, dapat
mencapai 41-43% dari berat kayu. Hemiselulosa merupakan pentosa yang
terhubung secara tidak beraturan, dan mengisi 20% pada tumbuhan berdaun lebar
dan 30% pada konifer. Lignin merupakan komponen pembentuk kayu tersusun
dari cincin aromatik hidrokarbon yang bersifat hidrofobik yang mengisi sekitar
23% pada tumbuhan berdaun lebar dan 27% pada konifer. Bedanya antara kayu

22. 16
keras dan kayu lunak itu dikarenakan jumlah dan jenis lignin yang terkandung di
dalamnya.
Senyawa ektraktif adalah bahan non organik polimer yang larut dalam
pelarut netral (benzena, alkohol, aseton, air). Komposisi senyawa ekstraktif baik
yang berkaitan dengan jumlah dan jenisnya tergantung spesies pohonnya.
Senyawa ekstraktif ini memiliki manfaat seperti melindungi kayu dari hama.
Senyawa ekstraktif merupakan salah satu dari hasil hutan nonkayu.
Kayu dari jenis pohon yang berbeda mempunyai sifat yang berbeda baik
fisis maupun mekanis sehingga pemanfaatnnya juga berbeda. Sifat fisis
berhubungan dengan respon kayu terhadap perubahan kelembaban udara dan
suhu lingkungan di sekitar kayu yang mempengaruhi wujud dan penampilan kayu
sedangkan Sifat mekanis berhubungan dengan kemampuan kayu untuk menahan
gaya luar yang berkeja padanya. Sifat fisi kayu antara lain seperti kadar air (KA),
kerapatan (Berat Jenis/BJ), kembang susut dan permeabilitas kayu, sedangkan
sifat mekanis meliputi keteguhan lentur statis (static bending strength),
keteguhan tarik (tensile strength), keteguhan tekan (compressive strength),
keteguhan geser (shearing strength), kek akuan (stiffness), keuletan (toughness),
kekerasan (hardness) dan ketahanan belah (cleavage resistance). Ada korelasi
antara BJ dengan kekuatan kayu. Semakin tinggi BJ kayu, maka kayu akans
semakin kuat. Bagaimana cara mengidentifikasi kekerasan kayu? Marilah kita
lakukan percobaan berikut ini.

23. 17
Sumber : (Zubaidah, 2014)
Identifikasi Kekerasan Kayu
A. Tujuan Percobaan
Mengidentifikasi kekerasan kayu
B. Alat dan Bahan
1. Balok kayu 5 buah
2. Timbangan
3. Penggaris
C. Langkah Kerja
1. Beri Label A, B, C, D, dan E untuk balok kayu.
2. Ukurlah panjang, lebar, dan tinggi balok kayu tersebut.
3. Hitunglah volume masing-masing potongan kayu.
4. Timbanglah dengan teliti massa masing-masing potongan kayu.
5. Catatlah data pada tabel yang disediakan.
6. Hitunglah densitas masing-masing potongan kayu
D. Tabel Pengamatan
Sampel
Panjang
(cm)
Lebar
(cm)
Tinggi
(cm)
Volume
(cm3
)
Massa (g)
Densitas
(g/cm3
)
E. Pertanyaan
1. Potongan kayu manakah yang mempunyai densitas paling tinggi? Apa
artinya?
2. Potongan kayu manakah yang mempunyai densitas paling rendah? Apa
artinya?
3. Bila ada potongan kayu yang densitasnya sama, apa artinya?
F. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan. Bagaimana kesimpulan yang
dapat diambil?

24. 18
2) Bahan Gelas
Bahan-bahan gelas sangat mudah kita jumpai sehari-hari. Coba perhatikan
benda-benda di sekitar Anda. Benda apa saja yang terbuat dari gelas? Apakah
Anda sering menggunakan benda tersebut? Menurut Anda terbuat dari apakah
bahan gelas? Anda bisa menjawab pertanyaan tersebut dengan mempelajari materi
selanjutnya. Bahan gelas ini sudah digunakan sejak zaman batu oleh masyarakat
prasejarah. Sejarah pembuatan kaca memang masih diperdebatkan, namun
penggunaan kaca alami yang disebut obsidian tidak diragukan lagi.
Obsidian merupakan kaca vulkanik alami yang terbentuk sebagai batuan
beku ekstrusi. Obsidian bukan merupakan mineral sejati tetapi merupakan suatu
gelas dengan komposisi terbesar kandungan didalamnya yaitu SiO2. Obsidian
merupakan benda yang tajam, mengkilap dengan warna hitam, orange, abu-abu,
atau hijau. Pembuatan kaca dari obsidian dengan cara memanaskan bahan pasir
kuarsit sampai meleleh kemudian dibiarkan dingin, dan terbentuklah benda keras
yang tembus pandang.
Gelas adalah produk yang bersifat bening, tembus pandang, dengan
kekerasan yang cukup tetapi sangat rapuh dan mudah pecah menjadi pecahan
yang tajam. Sifat-sifat unggul dari gelas adalah (1) kedap terhadap air, gas, bau-
bauan dan mikroorganisme; (2) tidak bereaksi dengan bahan kimia; (3) dapat
didaur ulang; (4) tembus pandang; dan (5) kaku dan kuat. Bahan baku pembuatan
kaca ada dua kelompok yaitu (1) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah besar
meliputi pasir silika, soda abu, batu kapur, feldspar dan pecahan gelas (cullet), dan
(2) bahan yang dibutuhkan dalam jumlah kecil meliputi natrium sulfat, natrium
bikroma, selenium dan arang.
Gambar 3.10. Produk Berbahan Gelas

25. 19
Produk-produk gelas sangat bermanfaat dan dapat menunjang kebutuhan
sehari-hari. Barang yang terbuat dari bahan gelas ada barang setengah jadi
contohnya lempengan kaca, pipa kaca, benda kaca berongga maupun produk gelas
yang siap jadi contohnya perabotan rumah tangga (piring gelas, cangkir gelas,
botol gelas, dan lainnya), peralatan laboratorium (tabung reaksi, pipa kaca, beker
gelas, kaca pembesar, dan lainnya), bahan bangunan atau industri seperti kaca
jendela, bola lampu, lampu gantung, genting kaca, dan asesoris seperti manik-
manik.
3) Bahan Plastik
Apakah anda dapat menyebutkan benda-benda di sekitar anda yang terbuat
dari plastik? Apa fungsi dari benda-benda tersebut? Bisakan Anda menyebutkan
mengapa benda-benda terbuat dari plastik? Apa sifat bahan plastik? Adakah
keterkaitan antara konsep partikel materi dengan deskripsi sifat bahan. Untuk
menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut silakan lanjutkan untuk menganalisis
bacaan di bawah ini.
Penggunaan plastik untuk keperluan sehari-hari maupun industri bukan
sesuatu yang asing lagi. Apakah anda tahu bagaimana sejarah perkembangan
plastik? Plastik pertama kali diperkenalkan oleh Alexander Parkes pada tahun
1962 dengan nama Parkes yang bahan utamanya selulosa. Lalu perkembangan
selanjutnya, ditemukan bahan baku bola biliar yang dibuat dari gading gajah. Sifat
selulosa yang mudah rapuh dan bahan baku ini juga sangat mahal membuat
ilmuwan lain berupaya untuk berinovasi dalam mencipatkan jenis plastik yang
baru.
Plastik sintetis pertama kali ditemukan oleh Leo Hendrik Baekeland, seorang
ahli kimia berkebangsaan Belgia pada tahun 1907 dengan nama pertama bakelit.
Nama ini merupakan pendekatan nama dari penemunya yaitu baekeland. Bakelit
merupakan plastik yang tahan terhadap panas (termoplas). Produk awal yang
dibuat dari jenis plastik ini adalah kotak radio, kancing, bola biliar dan beberapa
jenis barang lainnya. Pada Gambar di bawah ini ditunjukkan struktur bakelit hasil
reaksi antara metanal (formaldehid) dan fenol.

26. 20
Gambar 3.11. Proses Pembentukan Bakelit
Berdasarkan struktur penyusun bakelit, dapat dilihat bahwa bakelit
tersusun atas senyawa organik golongan formaldehid (metanal) dan aromatik
(fenol). Dengan melihat senyawa penyusunnya, lalu bagaimana dengan partikel
dasar penyusun bakelit? Apakah anda dapat menyebutkannya? Ya, benar, partikel
dasar penyusun bakelit adalah berupa molekul-molekul. Contoh plastik sintetis
lainnya adalah polistrirena dan poli vinil klorida. Polistirena ini merupakan salah
satu contoh polimer yang terdiri dari monomer-monomer stirena. Polistirena ini
merupakan jenis plastik termurah dan paling berguna dan secara kimia tidak
reaktif sehingga penggunaannya banyak dalam kehidupan sehari-hari seperti
untuk peralatan medis, mainan, olahraga, sikat gigi dan sebagainya. Pada Gambar
3.11 diperlihatkan salah satu contoh penggunaan polistirena.
Gambar 3.12. Styroform dan struktur polistirena
Sumber : detiknews.com
Penemuan poli vinil klorida memberikan kebermanfaatan yang sangat
banyak bagi kehidupan manusia termasuk manfaat dalam bidang medis contohnya
alat bantu pernafasan, kantung darah dan sarung tangan. Plastik jenis ini terdiri
dari monomer-monomer vinil klorida yang bergabung melalui reaksi polimerisasi

27. 21
adisi membentuk polivinil klorida. Berikut contoh aplikasi polivinil klorida dalam
bidang kesehatan ditunjukkan pada Gambar 3.12.
Gambar 3.13. Selang oksigen dan struktur polivinil klorida
Sumber : detiknews.com
4) Bahan Tanah Liat
Pernahkan Anda menggunakan barang pecah belah terbuat dari tanah liat?
Apa saja zat yang menyusun tanah liat? Tanah liat merupakan bahan dasar yang
termasuk hidrosilikat alumina. Sifat fisik tanah liat yaitu plastis bila keadaan
basah, keras bila kering, dan bila dibakar menjadi padat dan kuat. Pada umumnya,
perabotan yang dibuat dari tanah liat dinamakan keramik tetapi tidak semua
keramik berasal dari tanah liat. Keramik dibedakan menjadi dua kelompok yaitu
keramik tradisional dan keramik halus. Keramik tradisional dibuat menggunakan
bahan alam, seperti kuarsa dan kaolin. Keramik halus dibuat dengan bahan baku
dari oksida-oksida logam atau logam, seperti: oksida logam (Al2O3, ZrO, MgO,
dan lainnya). Keramik halus ini penggunaanya sebagai elemen pemanas,
semikonduktor, komponen turbin, dan pada bidang medis.
Gambar 3.14. Produk Berbahan Tanah Liat

28. 22
Sifat keramik dari tanah liat yaitu rapuh dan tahan terhadap suhu tinggi.
Pembuatan keramik umumnya dilakukan dengan tiga teknik pembentukan
keramik, yaitu pembentukan tangan langsung (hand building), teknik putar
(throwing), dan teknik cetak (casting). Tahapan pembuatan keramik terdiri dari 7
tahapan yaitu tahapan pembentukan, pengeringan, pembakaran, pengeringan,
pelukisan, pembakaran kembali, dan tahap pengemasan. Tahap pembentukan
merupakan tahap pengubahan tanah liat plastis menjadi benda-benda yang
dikehendaki. Tahap pengeringan bertujuan untuk menghilangkan air yang terikat
pada badan keramik. Tahap pembakaran yaitu proses mengubah bahan yang rapuh
menjadi bahan yang padat, keras, dan kuat. Tahap pengeringan dengan cara glasir
untuk melapisi permukaan keramik. Tahap pelukisan untuk memberikan hiasan
dengan motif-motif yang menarik. Tahap pembakaran kembali dilakukan dalam
oven dengan suhu lebih kurang 800o
C. Tahap terakhir yaitu tahap pengemasan
dilakukan sesuai permintaan.
5) Bahan Serat
Apakah yang kalian ketahui tentang serat? Serat biasanya dikaitkan
dengan buah-buahan dan sayuran, namun, serat juga digunakan sebagai bahan
baku tekstil (bahan pembuat pakaian) yang merupakan suatu polimer.
Berdasarkan asal bahan penyusunnya serat dikelompokkan menjadi serat alami
(polimer alami) yang berasal dari tumbuhan, hewan, dan mineral contohnya wol
dan sutera dan serat sintetis (polimer sintetis) yang dibuat oleh manusia
contohnya rayon, polyester,dakron dan nilon. Serat alami ini dapat dicampur
dengan serat sintetis dengan tujuan untuk memperbaiki kualitas bahan. Contoh
tekstil dari bahan serat campuran adalah TC (Tetoron Cotton) campuran dari
polyester dan katun, dan TR (Tetoron Rayon) campuran dari polyester dan
rayon. Ciri dari tekstil ini kurang dapat menyerap keringat dan agak panas di
badan, tidak susut dan mengembang, apabila dibakar akan menghasilkan abu dan
arang.

29. 23
Gambar 3.15. Produk Berbahan Serat
Beberapa ciri-ciri serat secara umum yaitu kehalusan, kekuatan, daya
serap, dan kemuluran atau elastisitas dimanfaatkan dalam pemanfaatan tekstil
tertentu. Mengapa orang Indonesia lebih suka memakai baju dari katun, linen,
dan sutera; sedangkan penduduk di negara subtropis lebih suka memakai baju
dari wol? Pertanyaan ini akan terjawab jika Anda dapat memahami ciri-ciri serat
sebagai berikut.
Tabel 3.3. Contoh Serat dan Ciri-Cirinya
No Serat Ciri-Ciri
1 Selulosa Bahan terasa dingin dan sedikit kaku, mudah kusut,
mudah menyerap keringat, dan rentan terhadap jamur
2 Linen Halus, kuat, kurang elastis, mudah kusut, tidak tahan
setrika panas, dan mudah terbakar
3 Sutera Berkilau, sangat bagus dan lembut, tidak mudah
kusut, sangat halus, kekuatannya tinggi, dan kurang
tahan terhadap sinar matahari
4 Wool Agak kuat, tidak berkilau, keriting, kekenyalan
tinggi, elastisitas tinggi, dan merupakan penahan
panas yang baik, tahan terhadap jamur dan bakteri
5 Asbes Kekuatan tarik yang tinggi, daya mulurnya sangat
rendah, hanya sedikit menyerap air, sangat tahan
panas dan api, dan tahan cuaca
6 Nilon Sangat kuat, ringan dan berkilau, elastisitas sangat
kuat, tidak mudah kusut, tahan terhadap serangan
jamur dan bakteri, tidak tahan panas dan mudah
terbakar.
7 Polyester Elastisitasnya tinggi sehingga tidak mudah kusut,
tahan terhadap sinar matahari, tahan suhu tinggi,
daya serap air yang rendah, tahan terhadap jamur,
bakteri, dan serangga

30. 24
6) Bahan Karet
Apakah Anda tahu pohon karet? Apa yang dihasilkan oleh pohon karet
tesebut? Senyawa apakah yang ada di dalam karet? Baiklah kita bahas materi
tentang karet. Karet secara alami diperoleh dengan menyadap (menyayat kulit
pohon atau pada bagian kortek tumbuhan) batang pohon karet untuk mendapatkan
getah kekuning-kuningan yang disebut dengan lateks.
Karet alam adalah polimer isoprene (C5H8) yang mempunyai bobot
molekul yang besar. Karet alam memiliki berbagai keunggulan dibanding karet
sintetik, terutama dalam hal elastisitas, daya redam getaran, sifat lekuk lentur
(flex-cracking) dan umur kelelahan (fatigue). Ada beberapa macam karet alam
yang dikenal, diantaranya merupakan bahan olahan. Bahan olahan ada yang
setengah jadi atau sudah jadi, ada juga karet yang diolah kembali berdasarkan
bahan karet yang sudah jadi.
Sifat-sifat dari karet alam diantaranya warnanya agak kecoklat-coklatan,
tembus cahaya atau setengah tembus cahaya, dengan berat jenis 0,91-093, lentur,
tidak tahan api, dan merupakan isolator panas dan listrik. Dengan adanya sifat-
sifat tersebut maka karet alam banyak digunakan dalam industri-industri barang
misalnya ban mobil, tetapi juga dapat ditemukan dalam sekelompok produk-
produk komersial termasuk sol sepatu, segel karet, instlasi listrik, sabuk
penggerak mesin besar dan mesin kecil, pipa karet, kabel, isolator, bahan-bahan
pembungkus logam, aksesoris olah raga dan lain-lain
Gambar 3.16. Produk Berbahan Karet
Sumber : http://mikirbae.com

31. 25
Selain karet alam, ada juga karet sintetis yang terbuat dari bahan baku
yang berasal dari minyak bumi, batu bara, minyak, gas alam, dan acetylene.
Senyawa penyusun karet sintetis merupakan suatu kopolimer (polimer yang terdiri
dari lebih dari satu jenis monomer). Jika susunan zat dari karet sintetis diubah
susunannya maka akan diperoleh sifat yang berubah juga. Sifat karet sintetis yaitu
tahan terhadap suhu tinggi/panas, minyak, pengaruh udara, dan kedap gas
menjadikan karet sintetis dapat menggantikan karet alam. Berikut beberapa jenis
karet sintetis dengan sifat dan kegunaannya.
Tabel 3.4 Jenis Karet Sintetis dengan Sifat dan Kegunaannya
No Karet Sintetis Sifat dan Kegunaan
1 NBR (Nytrile Butadiene
Rubber)
NBR memiliki ketahanan yang tinggi
terhadap minyak, digunakan dalam
pembuatan pipa karet untuk bensin dan
minyak, membran, seal, gaskot, serta
peralatan lain yang banyak dipakai dalam
kendaraan bermotor.
2 CR (Chloroprene Rubber) CR dengan ciri tahan terhadap nyala api,
digunakan sebagai bahan pipa karet,
pembungkus kabel, seal, gaskot, dan sabuk
pengangkut.
3 IIR (Isobutene Isoprene
Rubber)
IRR mempunyai sifat kedap air, digunakan
untuk bahan ban bermotor, pembalut kawat
listrik, pelapis bagian dalam tangki, tempat
penyimpan lemak dan minyak.

32. 26
Sumber : (Zubaidah, 2014)
Mengidentifikasi Bahan Karet Alami dan Buatan
Tujuan
Mengidentifikasi bahan karet alami dan buatan
Bahan
1. Lima macam benda yang terbuat dari karet
2. 100 cc minyak tanah
3. Botol selai ukuran 200 cc
Cara Kerja
1. Kumpulkan 5 macam barang bekas yang terbuat dari bahan karet (misalnya:
karet penghapus, karet gelang, bola bekel, dot bayi, balon karet, dan bahan lain
yang terbuat dari karet yang ada di sekitarmu).
2. Teliti dan identifikasi sifat bahan tersebut satu-per satu dengan cara berikut.
a. Ukurlah masing-masing bahan dengan alat ukur yang sesuai, misalnya dengan
penggaris, meteran atau jangka sorong. Catat pada tabel pengamatan.
b. Rendamlah bahan-bahan tersebut ke dalam botol selai yang berisi minyak tanah
selama 6 jam. Hati-hati dalam melakukan kegiatan ini, dan jauhkan dari api.
4. Catat data yang kamu peroleh ke dalam Tabel pengamatan
Tabel Pengamatan
No Nama Bahan Ukuran Sebelum
Direndam
Ukuran Setelah
Direndam
Pertanyaan
1. Setelah bahan-bahan tersebut direndam minyak tanah apakah ukurannya
berubah?
2. Bahan-bahan apa sajakah yang ukurannya berubah? Mengapa demikian?
3. Bahan-bahan apa sajakah yang ukurannya tidak berubah? Mengapa demikian?
4. Berdasarkan data tersebut, apa saja yang termasuk bahan karet alami? dan
bahan apa saja yang tergolong karet sintetis?
Kesimpulan
Berdasarkan percobaan diatas, apa yang dapat disimpulkan?

33. 27
e. Hubungan Sifat Bahan dan Pemanfaatannya
Berdasarkan uraian di atas, ditunjukkan bahwa sifat bahan yang berbeda
akan dimanfaatkan untuk membuat produk yang berbeda pula yang didasarkan
pada sifat bahan-bahan tersebut. Berikut ini ditunjukkan alasan penggunaan
bahan-bahan pada bagian mobil tersebut didasarkan pada sifat dasar yang dimiliki
oleh bahan bahan tersebut.
Gambar 3.17. Bagian-bagian pada mobil yang memanfaatkan sifat dasar yang
dimiliki oleh materi berbentuk padat, cair, dan gas.
Tabel 3.5. Pemanfaatan sifat dasar materi pada bahan mobil
Bagian mobil Bahan Keadaan
materi
Alasan penggunaan
Kaca Gelas Padat Kuat, memiliki bentuk
yang tetap
Badan mobil Baja Padat Kuat, memiliki bentuk
yang tetap
Lampu mobil Plastik Padat Kuat, memiliki bentuk
yang tetap
Bahan bakar Bensin Cair Mudah mengalir
menuju mesin
Rem mobil Minyak Cair Mengikuti bentuk pipa
dan tidak mudah untuk
dikompresi
Gas pengisi ban
mobil
Nitrogen/udara Gas Dapat menyebar
merata disemua bagian
ban ketika roda
berputar
Gas pengisi AC
mobil
Freon Gas Dapat dengan mudah
dikompresi

34. 28
Dalam kehidupan sehari-hari, setiap bahan yang digunakan memiliki sifat-
sifat bahan yang berbeda diantara satu dan yang lainnya misalnya sifat
konduktivitas panas, sifat konduktivitas listrik, elastisitas (modulus young), titik
leleh dan titik beku.
1) Konduktivitas Panas
Sifat konduktivitas panas adalah sifat yang berhubungan dengan ukuran
kemampuan zat/bahan dalam menghantarkan kalor. Semakin besar konduktivitas
panas suatu bahan, maka semakin besar pula kemampuan bahan tersebut
menghantarkan kalor. Bahan yang mempunyai konduktivitas panas yang tinggi
dinamakan konduktor, sedangkan bahan yang konduktivitas panasnya rendah
disebut isolator. Pada umunya yang kita tahu bahan yang dapat menghantarkan
listrik hantalah logam, namun sebenarnya material non logam juga bisa
menghantarkan listrik meskipun nilainya kecil. Berikut ini adalah tabel nilai
konduktivitas panas beberapa jenis bahan.
Tabel 3.6. Nilai Konduktivitas Panas Beberapa Jenis Bahan
Sumber : http://academia.edu

35. 29
Kemampuan untuk menghantarkan listrik ini yang kemudian disebut
konduktivitas panas (termal) dengan simbol k. Konduktivitas panas dipengaruhi
oleh beberapa faktor yaitu suhu, kepadatan dan porositas serta kandungan uap air.
Semakin besar suhu maka konduktivitas panas semakin besar. Semakin besar
rongga/pori-pori maka semakin kecil konduktivitas panasnya. Kandungan uap air
juga berpengaruh terhadap nilai konduktivitas panas.
Setiap bahan dapat mengalami perpindahan panas. Perpindahan panas
dapat terjadi karena adanya perbedaan suhu dapat dibedakan melalui 3
cara yaitu: radiasi, konveksi, dan konduksi. Radiasi merupakan proses
perpindahan panas secara langsung di dalam medium terpisah atau medium
tembus cahaya, energi kalor akan berpindah dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Proses konveksi terjadi jika terdapat perpindahan energi
dengan kerja gabungan konduksi panas, penyimpanan energi, dan gerakan
mencampur dengan disertai partikel-partikel dari medium. Konduksi adalah
peristiwa perpindahan kalor atau panas melalui zat perantara tanpa disertai
perpindahan zat perantara tersebut
2) Konduktivitas Listrik
Sifat bahan selanjutnya yang membedakan pemanfaatannya yaitu sifat
konduktivitas listrik. Konduktivitas listrik adalah ukuran seberapa kuat suatu
bahan dapat menghantarkan arus listrik. Sifat material suatu bahan bergantung
dari bahan-bahan penyusunnya. Setiap material terdiri dari atom-atom penyusun
yang memiliki elektron. Karena adanya pergerakan dari elektron ini dapat
menimbulkan terjadinnya listrik. Aliran listrik ini dapat dipengaruhi oleh
konduktivitas dan resistivitas suatu bahan. Resistivitas adalah kemampuan suatu
bahan untuk mengantarkan arus listrik yang bergantung terhadap besarnya medan
listrik dan kerapatan arus. Semakin besar resistivitas suatu bahan maka semakin
besar pula medan listrik yang dibutuhkan untuk menimbulkan sebuah kerapatan
arus. Satuan untuk resistivitas adalah Ω.m. Sebuah resistivitas rendah
menunjukkan bahan yang mudah memungkinkan gerakan muatan listrik .

36. 30
Konduktivitas adalah kebalikan dari resistivitas. Nilai konduktivitas yang
baik dimiliki oleh logam. Misalnya logam yang merupakan bahan dengan
konduktivitas baik, maka daya hantar listrik pada bahan ini sama baiknya dengan
kepekaannya terhadap perubahan suhu. Ini dikarenakan dalam bahan logam
terdapat banyak elektron bebas yang mengangkut muatan baik dalam konduksi
listrik maupun konduksi termal. Berikut ini adalah tabel nilai konduktivitas listrik
beberapa jenis bahan.
Gambar 3.18. Nilai Resistivitas Beberapa Jenis Bahan
Sumber : http://lehigh.edu
3) Elastisitas
Bahan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari tidak terlepas dari salah
satu sifat yang sangat penting yaitu elastisitas. Elastisitas adalah sifat benda untuk
kembali ke bentuk awal segera setelah gaya yang mengenai benda tersebut
dihilangkan. Suatu benda dikatakan elastis jika benda itu diberi gaya kemudian

37. 31
gaya itu dihilangkan, benda akan kembali ke bentuk semula. Jika suatu benda
tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang bekerja padanya
dihilangkan, benda tersebut dikatakan plastis. Contoh benda elastis adalah karet
dan pegas sedangkan contoh benda elastis adalah plastisin dan tanah liat.
Nilai elastisitas suatu bahan dipengaruhi oleh nilai modulus young bahan
tersebut. Modulus Young adalah besarnya gaya yang bekerja pada luas
penampang tertentu untuk meregangkan benda. Satuan modulus young adalah
N/m2
atau Pascal (1 Pa = 1 N/m2
; 1 GPa = 1000 N/mm2
). Dengan kata lain,
Modulus Young merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan pada
benda. Semakin besar nilai modulus Young, semakin besar pula tegangan yang
diperlukan untuk meregangkan benda atau semakin kecil regangan elastis benda
atau semakin kaku.
Tabel 3.7. Nilai Modulus Young Beberapa Jenis Bahan
No Bahan Modulus Young (1010 Pa)
1 Aluminium 7
2 Baja 20
3 Besi 21
4 Karet 0,05
5 Kuningan 9
6 Nikel 21
7 Tembaga 11
8 Timah 1,6
9 Beton 2,3
10 Kaca 5,5
11 Wolfram 41
Sumber : Kane dan Sternheim, 1991
Sifat elastisitas benda memiliki batas sampai suatu besar gaya tertentu.
Apabila gaya yang diberikan lebih kecil daripada batas elastistisitas, benda akan
kembali ke bentuk semula ketika gaya tersebut dihilangkan. Akan tetapi, apabila

38. 32
gaya yang diberikan lebih besar daripada batas elastisitas benda, benda tidak dapat
kembali ke bentuk semula. Benda secara permanen berubah bentuk.
4) Titik Leleh dan Titik Beku
Sifat terakhir yang dimiliki bahan-bahan yang sering kita gunakan sehari-
hari adalah titik leleh dan atau titik beku. Titik leleh adalah suhu dimana zat
berubah wujud dari padatan menjadi cairan pada tekanan 1 atm sedangkan titik
beku adalah suhu dimana zat berubah wujud dari cairan menjadi padatan pada
tekanan 1 atm. Pada umumnya, setiap benda memiliki titik leleh dan titik beku
yang sama. Berikut ini salah satu contoh nilai titik leleh beberapa jenis polimer
penyusun bahan-bahan dalam kehidupan sehari-hari.
Tabel 3.8 Titik Leleh Beberapa Jenis Polimer
No Jenis Polimer Titik Leleh (⁰C)
1 PET (polietilena tereftalat) 260
2 HDPE (high density polietilena) 130
3 Poli Urethane Linear 150-185
4 PP (polipropilena) 165-170
5 6,10 Poliamida 210-215
6 6 Poliamida 215-220
7 6,6 Nilon 255
8 PC (polikarbonat) 220-360
9 PTFE (politertrafluoroetilena) 325-360
10 Polistirena 82-103
Sumber : http://quora.com