Dokumen tersebut membahas mengenai pentingnya mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau ke dalam kurikulum kimia SMA untuk mencapai pembangunan berkelanjutan. Prinsip-prinsip kimia hijau dapat diintegrasikan ke dalam teori maupun praktikum kimia SMA dengan tujuan mencegah pencemaran lingkungan akibat bahan kimia berbahaya. Hal ini sejalan dengan tujuan pembangunan berkel
Bab 4 Persatuan dan Kesatuan di Lingkup Wilayah Kabupaten dan Kota.pptx
Orasi Pengenalan Guru Besar I Wayan Redhana Undiksha
1. “MENGHIJAUKAN” KURIKULUM KIMIA UNTUK
MENCAPAI PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Oleh
Prof. Dr. I Wayan Redhana, M.Si.
Orasi Ilmiah Pengenalan Jabatan Guru Besar dalam Bidang Pendidikan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Pendidikan Ganesha
Disampaikan pada Sidang Terbuka
Senat Universitas Pendidikan Ganesha
Selasa, 19 Agustus 2014
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANEHSA
2. ii Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
PRAKATA
Sebagai sebuah tradisi di Universitas Pendidikan Ganesha, setiap guru
besar yang telah dikukuhkan dengan Surat Keputusan Presiden Republik
Indonesia, wajib dikenalkan kepada pubik. Hal ini dimaksudkan agar publik
mengetahui bidang keahlian guru besar yang bersangkutan. Selain itu, sesuai
dengan keputusan Rektor Universitas Pendidikan Ganesha, seorang guru
besar belum berhak menjadi anggota Senat Universitas Pendidikan Ganesha
jika belum dikenalkan ke publik. Dalam kaitan itulah, orasi ini dibuat untuk
melengkapi prosesi pengenalan guru besar dalam Sidang Terbuka Universitas
Pendidikan Ganesha. Orasi ini membahas tentang integrasi kimia hijau ke
dalam kurikulum kimia, dalam hal ini kurikulum kimia SMA. Integrasi kimia
hijau ini ke dalam kurikulum kimia dipandang penting untuk memberikan
pemahaman dan wawasan tentang kimia hijau kepada siswa yang hidup dalam
lingkungan yang dipenuhi oleh bahan-bahan kimia berbahaya. Siswa
diharapkan menyebarkan pengetahuan ini kepada seluruh anggota masyarakat.
Dengan demikian, siswa dan seluruh anggota masyarakat akan mampu
menolong dirinya untuk menghindari bahaya yang mungkin ditimbulkan oleh
bahan-bahan kimia berbahaya dan sekaligus mampu melakukan pencegahan
terhadap bahaya yang mungkin timbul.
“Penghijauan” kurikulum kimia dilakukan baik terhadap teori-teori
kimia maupun praktikum kimia. “Penghijauan” terhadap teori-teori kimia
dilakukan dengan mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau ke dalam
kompetensi dasar dari kompetensi inti III yang telah ada atau membuat
kompetensi dasar baru. Sementara itu, “penghijauan” terhadap praktikum
kimia (kompetensi dasar dari kompetensi inti IV) dilakukan dengan
mengganti bahan-bahan kimia berbahaya dengan bahan-bahan kimia ramah
lingkungan atau melakukan praktikum pada skala mikro sehingga siswa aman
bekerja dengan bahan-bahan kimia pada saat praktikum.
3. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014 iii
“Penghijauan” kurikulum kimia ini akan mencegah atau mengurangi
pembuangan bahan-bahan kimia berbahaya ke lingkungan sehingga
lingkungan tidak tercemar atau rusak. Sumber-sumber daya alam akan tetap
lestari. Generasi mendatang tidak akan terganggu dalam memenuhi
kebutuhannya akibat generasi sekarang sedang memenuhi kebutuhannya. Ini
adalah prinsip pembangunan berkelanjutan. Dengan kata lain, kimia hijau
adalah alat untuk mencapai pembangunan berkelanjutan.
Melalui kesempatan ini saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih
yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat:
1. Rektor Universitas Pendidikan Ganesha selaku Ketua Senat Universitas
Pendidikan Ganesha yang telah melaksanakan Sidang Senat Terbuka
Universitas Pendidikan Ganesha dalam rangka pengenalan guru besar
Universitas Pendidian Ganesha.
2. Dekan FMIPA Universitas Pendidikan Ganesha yang telah memfasilitasi
pelaksanaan upacara pengenalan guru besar Universitas Pendidikan
Ganesha.
3. Teman-teman sejawat yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang
telah memberi motivasi kepada saya untuk mengajukan usulan jabatan
akademik guru besar ini.
4. Kepada keluarga tercinta yang telah mendampingi dengan sabar dan
memberikan semangat kepada saya untuk berkarya dan berbuat terbaik
bagi Universitas Pendidikan Ganesha.
Semoga Tuhan membalas kebaikan bapak/ibu sekalian.
Singaraja, 11 Agustus 2014
I Wayan Redhana
4. iv Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
DAFTAR ISI
PRAKATA .......................................................................................................ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................iv
A. PENDAHULUAN.......................................................................................
B. KIMIA HIJAU.............................................................................................
C. PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN .................................................
D. “MENGHIJAUKAN” KURIKULUM KIMIA SMA UNTUK MENCAPAI
PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN.................................................
E. PENUTUP..................................................................................................
DAFTAR RUJUKAN ....................................................................................
5. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
“MENGHIJAUKAN” KURIKULUM KIMIA UNTUK
MENCAPAI PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Yang terhormat,
Rektor Universitas Pendidikan Ganesha selaku Ketua Senat Universitas
Pendidikan Ganesha
Yang saya hormati:
1. Guru Besar dan Anggota Senat Universitas Pendidikan Ganesha
2. Pimpinan Fakultas, Pascasarjana, Lembaga, Unit, dan Program Studi di
Lingkungan Universitas Pendidikan Ganesha
3. Kepala Biro, Kepala Bagian, dan Kepala Subbagian Universitas Pendidikan
Ganesha
4. Pengurus Dharma Wanita Universitas Pendidikan Ganesha
5. Fungsionaris Mahasiswa Universitas Pendidikan Ganesha
6. Bapak, Ibu, kolega dan undangan lainnya
Om Swastiastu,
Pertama-tama perkenankan saya mengucapkan puji syukur kehadapan
Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena atas rahmat dan
karunia-Nya telah mengantarkan saya pada puncak jabatan akademik tertinggi
sebagai guru besar dalam bidang Pendidikan Kimia di Jurusan Pendidikan
Kimia FMIPA Univeritas Pendidikan Ganesha.
Merupakan suatu kehormatan bagi saya, pada saat yang berbahagia ini
saya hadir di hadapan Sidang Terbuka Senat Universitas Pendidikan Ganesha
untuk menyampaikan pokok-pokok pikiran yang saya beri judul
“’Menghijaukan’ Kurikulum Kimia untuk Mencapai Pembangunan
Berkelanjutan.” Orasi ini disampaikan sebagai bentuk pertanggungjawaban
akademik saya sebagai guru besar kepada masyarakat, lembaga, dan
pemerintah.
6. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
A. PENDAHULUAN
Perkembangan ekonomi di era globalisasi berlangsung sangat cepat dan
menyebabkan perubahan yang sangat besar pada kehidupan manusia.
Perkembangan ekonomi ini sejalan dengan perkembangan sektor industri,
khususnya industri kimia. Di era globalisasi sekarang ini banyak sekali
produk-produk kimia yang diproduksi, misalnya pestisida, freon, deterjen,
pelarut, cat, dan bahan aditif makanan.
Bahan-bahan kimia ini ternyata seperti pisau bermata dua, di satu sisi
dapat memberikan keuntungan dan di sisi lain juga dapat memberikan
kerugian kepada manusia. Dalam bidang pertanian, pestisida misalnya,
digunakan untuk mengendalikan hama tanaman sehingga kegagalan panen
dapat dicegah atau dikurangi. Akibatnya, produksi pertanian meningkat dan
konsekuensinya adalah peningkatan penghasilan petani. Akhirnya,
kesejahteraan petani mengalami perbaikan. Di lain pihak, pestisida ini juga
dapat mengancam kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Pengunaan
pestisida dengan cara penyemprotan ini dapat masuk ke dalam saluran
pernafasan manusia yang dapat menyebabkan kanker. Selain itu, penggunaan
pestisida ini akan terakumulasi di lingkungan. Contoh senyawa lainnya yang
dapat memberikan keuntungan dan sekaligus kerugian kepada manusia dan
lingkungan adalah senyawa freon (chlorofluorcarbon, CFC). CFC digunakan
sebagai pendingin pada peralatan air conditioning (AC) dan kulkas.
Akibatnya, udara yang menuju ke dalam ruangan akan terasa dingin dan sejuk.
Selain sebagai pendingin, CFC juga digunakan sebagai pendorong pada
beberapa alat semprot, misalnya pada pengharum ruangan. Fungsi sebagai
pendorong ini berbeda dengan fungsi CFC sebagai pendingin. CFC dalam alat
semprot mendorong cairan keluar berupa kabut. Cairan yang keluar dalam
bentuk kabut ini akan menyebar secara difusi memenuhi ruangan. Namun, jika
gas CFC ini terlepas ke atmosfir, gas ini dapat merusak lapisan ozon. Gas ozon
berfungsi melindungi kehidupan dari radiasi ultraviolet. Salah satu efek dari
sinar ultraviolet ini adalah kanker kulit.
7. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Selain itu, setiap hari bumi dibanjiri oleh ribuan ton limbah yang
mengandung bahan-bahan kimia. Sebagian besar di antata bahan-bahan kimia
tersebut adalah limbah berbahaya, misalnya merkuri, timbal, pestisida,
insektisida, fungisida, benzena, toluena, dan fenol. Limbah ini utamanya
dihasilkan dari industri kimia, seperti industri metalurgi, warna, pupuk,
insektisida, dan tekstil.
Limbah industri ini telah menyebabkan bencana kimia yang sangat
dahsyat. Kasus ”kucing menari” adalah salah satu contoh bencana kimia yang
ditimbulkan oleh kelalaian manusia. Tahun 1932, Chisso Chemical
Coorporation membuka pabrik pupuk kimia di Minamata Jepang. Industri ini
menggunakan sekitar 600 ton merkuri sebagai katalis dalam proses pembuatan
pupuk. Merkuri ini dibuang secara bertahap ke lingkungan dalam rentangan
waktu 45 tahun. Mikroorganisme air mengubah logam merkuri ini menjadi
metilmerkuri. Metilmerkuri yang sangat berbahaya ini dapat menyerang saraf
dan otak. Sinyal pertama kasus ini muncul pada tahun 1950, yaitu sejumlah
ikan mati tanpa diketahui penyebabnya. Tahun 1952 muncul penyakit aneh
pada kucing yang dilanjutkan dengan kematian. Antara tahun 1953 hingga
1956 gejala yang dikenal sebagai "kucing menari" ditemui pula pada manusia.
Beberapa di antaranya meninggal dunia. Korban diduga mengalami keracunan
akibat memakan ikan yang berasal dari laut di sekitar pabrik itu. Chisso
kemudian mengeluarkan daftar bahan yang digunakan dalam pabriknya, tetapi
tidak mencantumkan merkuri dalam daftar tersebut. Penelitian penyebab
penyakit tersebut secara intensif dilakukan oleh pemerintah yang dibantu oleh
asosiasi industri kimia Jepang, namun hasil yang diperoleh belum memuaskan.
Pencemaran mercuri tetap berlanjut. Kasus penyakit ini juga terus berlanjut
dan terutama menyerang anak-anak. Tahun 1956 masyarakat sekitarnya
mengadakan aksi menentang keberadaan Chisso. Chisso memberikan santunan
kepada korban. Kasus ini lama kelamaan terungkap karena dalam tubuh
korban ditemukan kandungan merkuri (Grandjean, Satoh, Murata, & Eto,
.
8. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Bencana Bhopal merupakan contoh bencana kimia lain yang disebabkan
oleh terlepasnya senyawa kimia beracun ke lingkungan. Union Carbide di
Bhopal membuat pestisida karbamat yang melibatkan pembentukan
intermediet metilisosianat yang sangat beracun pada sistem pernafasan dan
dapat menyebabkan kerusakan parah pada mata dan organ-organ dalam. Pada
Desember 1984, tangki penyimpanan metilisosianat bocor kemasukan air
sehingga menyebabkan terjadinya reaksi yang menimbulkan tekanan yang
sangat besar sehingga tangki meledak. Sekitar 40 ton metilisosianat terlepas ke
atmosfir dan terbawa air hujan kembali ke permukaan bumi dan menyerang
penduduk sekitar. Peristiwa ini membunuh sekitar 3.800 orang dan ribuan
lainnya menderita cacat tetap karena paparan jangka panjang (Ronald, Dennis,
& Berger, ).
Bencana berikutnya adalah kasus Love Canal di Amerika Serikat.
Dengan dibangunnya pembangkit listrik tenaga air di Niagara Falls oleh
Hooker Chemical and Plastic Corporation pada tahun 1890, industri
berkembang pesat di daerah tersebut. William T. Love pada tahun 1892
merencanakan membuat sebuah kanal sepanjang sekitar 7 mil pada pinggir
sungai Niagara. Niagara Falls menjadi pusat industri, khususnya industri
kimia. Produk kimia yang dihasilkan adalah antara lain natrium hidroksida
melalui elektrolisa garam NaCl. Elektrolisa ini juga menghasilkan produk
samping yang tidak diinginkan, yaitu klor. Klor ini digunakan sebagai bahan
untuk membuat senyawa organik berklor, seperti plastik, pelarut, dan pestisida.
Tahun 1930-an perusahaan menimbun limbahnya di bagian utara Love Canal.
Tahun 1953 pihak perusahaan menjual sebagian lahan tersebut ke pihak
pengelola kota hanya seharga US$ untuk pembangunan sekolah. Sekolah
dibangun dan sebagian dari lahan tersebut dijadikan taman bermain. Tahun
1958 tiga anak-anak mengalami luka bakar akibat terpapar oleh residu yang
muncul ke permukaan. Anak-anak yang lahir di daerah Love Canal menderita
cacat fisik dan mental. Sampel darah yang diambil dari penderita
mengindikasikan adanya kerusakan hati. Di samping itu, senyawa-senyawa
toksik berklor dideteksi pada sistem saluran air buangan kota. Analisa lebih
9. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
lanjut menemukan bahwa polutan kimia dengan konsentrasi tinggi telah
mencemari air tanah. Hooker Chemical akhirnya mengeluarkan pernyataan
bahwa sekitar 22.000 ton limbah kimia, 200 ton di antaranya adalah
triklorofenol, telah ditimbun di lahan tersebut. Penduduk yang tinggal di
daerah tersebut mengalami gangguan fisik, seperti iritasi, sakit kepala, cepat
lelah, susah tidur, dan juga cacat mental (Phillips, Hung, & Bosela, 2007).
Bencana selanjutnya adalah kasus kabut Dioksin di Seveso Italia.
Dioxin adalah nama umum untuk kelompok senyawa polychlorinated
dibenzodioxins (PCDD) dengan toksisitas tinggi. Senyawa ini dapat
menyebabkan kanker. Seveso terletak di Italia Utara. Akhir 1960-an, industri
farmasi Swiss, Hoffman-La Roche memilih Seveso sebagai lokasi pabriknya
di Italia. Pabrik tersebut dibangun dan dioperasikan oleh Industrie Chemiche
Meda Societe Aromia di kota kecil Meda (dekat Seveso). Pabrik ini
memproduksi 2,4,5-triklorofenol untuk disinfektan, kosmetik, dan herbisida.
Pabrik ini menghasilkan asap yang berbau. Kecelakaan terjadi pada 10 Juli
1976 ketika reaktor dipanaskan dan terjadi retak pada katup pengamannya.
Reaksi kimiawi yang terjadi menghasilkan dioxin. Sekitar 1 kg dioxin terbuang
ke udara membentuk kabut yang melewati ribuan hektar daerah. Penduduk di
sekitarnya dievakuasi. Ibu-ibu hamil dianjurkan menggugurkan kandungannya
dan prianya dikhawatirkan mengalami kerusakan pada fungsi genetiknya.
Daun-daun pohon di sekitarnya menjadi rontok dan binatang-binatang mati
seperti terpanggang. Anak-anak langsung menunjukkan gejala chloracne pada
mukanya dan bagian lain di tubuhnya (Bertazzi et al. .
Bencana berikutnya adalah kasus kepone di Hopeweel Amerika Serikat.
Tahun Allied Chemical mensubkontrakkan pembuatan pestisida yang
dikenal dengan nama kepone kepada Life Sciences Product (LSP). Allied
Chemical dan LSP secara tidak sah membuang kepone ke sungai James yang
bermuara di Chesapeake Bay Hopeweel Amerika Serikat. Pada Maret 1974,
dua minggu setelah produksi kepone, secara periodik limbah LSP masuk ke
sistem saluran air buangan dan pengolahan limbah kota. Dalam dua bulan,
limbah ini membunuh bakteri dalam sistem pengolah limbah. Lumpur yang
10. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
belum diolah dengan sempurna langsung dibuang secara tidak sah ke lahan
urug. Beberapa pekerja mengalami keracunan kepone. Darah yang diambil dari
beberapa pekerja menunjukkan kandungan kepone antara 2-72 ppm,
sedangkan konsentrasi tertinggi yang pernah diamati sebelumnya adalah 5
ppm. Kemudian, 31 pekerja dirawat di rumah sakit. Akibat bencana ini, pabrik
kepone ditutup pada tahun (Plater .
Bencana berikutnya adalah kasus Lahan Stringfellow di California
Amerika Serikat. Lahan Stringfellow di Glen Avon (California-USA) telah
digunakan untuk menimbun limbah cair bahan berbahaya dan beracun (B3)
dari tahun 1956 sampai 1972. Selama itu, sekitar 30 juta galon limbah cair B3
telah ditimbun. Studi geologi sebelumnya menyimpulkan bahwa lahan
tersebut berada di atas bedrock yang kedap. Dengan membuat penghalang
beton di hilirnya, diperkirakan tidak akan terjadi pencemaran air tanah.
Ternyata evaluasi berikutnya menunjukkan bahwa telah terjadi pencemaran
air tanah. Lahan ini juga berlokasi di atas akuifer Chino Basin yang
merupakan sumber air minum bagi sekitar 500.000 penduduk (United Stated
Environmental Protection Agency (US EPA) ).
Beberapa contoh bencana kimia yang berkaitan dengan bahan-bahan
kimia berbahaya sudah cukup memberikan bukti bahwa betapa dahsyatnya
bahaya yang disebabkan oleh bahan-bahan kimia berbahaya. Bahayanya dapat
dirasakan secara langsung atau dalam jangka waktu yang sangat panjang.
Bahan-bahan kimia berbahaya tidak hanya berasal dari limbah industri,
tetapi juga dapat berasal dari produk-produk industri yang dijual di pasaran.
Insektisida sintetik adalah contoh produk industri yang digunakan untuk
mengendalikan hama oleh petani. Produk ini dapat merusak lingkungan dan
membahayakan kehidupan. Contoh lainnya adalah cat, terutama cat minyak.
Cat ini mengandung timbal, merkuri, dan senyawa organik yang mudah
menguap berupa pelarut dan thinner (Kompas.com, 2009). Timbal digunakan
untuk memberi warna merah atau kekuningan, sedangkan merkuri digunakan
sebagai antijamur. Cat ini digunakan melapisi kayu atau besi. Timbal dapat
menyebabkan gangguan sistem saraf dan organ reproduksi. Pada anak-anak,
11. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
timbal akan memengaruhi tingkat kecerdasan dan prilaku, sedangkan merkuri
dapat menyebabkan gangguan pada susunan saraf, otak, dan ginjal. Pelarut
yang mudah menguap, timbal, maupun merkuri ini juga dapat mencemari
lingkungan (Kompas.com, .
Pembuangan limbah kimia ke lingkungan juga berasal dari limbah
laboratorium, seperti laboratorium penelitian, kesehatan, uji, dan bahkan
laboratorium pendidikan. Limbah yang dihasilkan oleh laboratorium ini tidak
sebanyak limbah yang dihasilkan oleh industri kimia. Demikian juga, bahaya
yang ditimbulkan oleh limbah yang dihasilkan oleh laboratorium ini juga tidak
sedahsyat bahaya yang ditimbulkan oleh limbah yang dihasilkan oleh industri
kimia. Namun, akumulasi limbah ini dapat mengancam lingkungan dan
kesehatan mahluk hidup. Bahaya yang disebabkan oleh limbah kimia tidak
dirasakan secara langsung, dan bahkan tidak disadari.
IPA, khususnya kimia, tidak bisa dilepaskan dari kegiatan praktikum,
baik pada jenjang sekolah maupun perguruan tinggi. Tujuan utama praktikum
ini adalah memverifikasi teori-teori, prinsip-prinsip, atau hukum-hukum yang
dipelajari oleh siswa/mahasiswa. Melalui praktikum, siswa/mahasiswa dapat
membuktikan suatu teori-teori, prinsip-prinsip, atau hukum-hukum yang
dipelajari. Oleh karena itu, laboratorium kimia tidak bisa dilepaskan dari
penggunaan bahan-bahan kimia.
Praktikum kimia secara formal diajarkan pada jenjang SMA. Bahan-
bahan kimia yang digunakan dalam praktikum ini, ada yang aman dan ada
yang berbahaya bagi kesehatan mahluk hidup dan lingkungan. Bahan-bahan
kimia yang aman (atau ramah lingkungan) adalah antara lain asam asetat, CaO,
dan CaCO . Di lain pihak, bahan-bahan kimia berbahaya adalah antara lain
Pb(NO ) pada percobaan hukum kekekalan masa, KSCN pada percobaan
kesetimbangan kimia, AgNO dan CuSO pada percobaan pengujian glukosa,
dan CoCl (kertas kobal) pada percobaan identifikasi unsur karbon dan
hidrogen pada senyawa karbon. Untuk praktikum di perguruan tinggi, sering
digunakan pelarut organik, seperti benzena, tuloena, heksana, kloroform, dan
12. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
karbontetraklorida. Pelarut-pelarut ini mudah menguap dan uapnya dapat
menyebabkan kanker.
Kenyataannya, kebanyakan guru-guru kimia dan siswa tidak menyadari
bahaya yang ditimbulkan oleh bahan-bahan kimia berbahaya yang digunakan
dalam praktikum kimia. Hal ini disebabkan oleh guru-guru kimia dan siswa
tidak memahami sifat-sifat kimia dari bahan-bahan kimia yang digunakan
dalam praktikum. Demikian juga, guru-guru kimia dan siswa tidak memiliki
pengetahuan yang memadai tentang cara-cara penanganan bahaya oleh bahan-
bahan kimia berbahaya bila terjadi kecelakaan kimia di laboratorium. Begitu
pula, siswa belum dilengkapi dengan peralatan praktikum standar untuk
melindungi dirinya, seperti masker, kaca mata, dan sarung tangan standar, dari
bahan kimia berbahaya.
Kegiatan praktikum kimia tentu menghasilkan limbah. Limbah ini
semuanya dibuang ke lingkungan melalui saluran pembuangan limbah menuju
bak penampungan dalam tanah. Bila limbah tersebut berupa bahan-bahan
kimia ramah lingkungan, limbah ini tidak akan menimbulkan masalah.
Namun, jika limbah tersebut berupa bahan-bahan kimia berbahaya, limbah ini
akan menjadi masalah serius bagi kehidupan dan lingkungan. Limbah ini akan
pesisten di lingkungan dan akan masuk ke rantai makanan dan jaring-jaring
makanan. Pada jaring-jaring makanan ini terlibat sejumlah mahluk hidup,
termasuk manusia.
Begitu dahsyatnya bahaya yang ditimbulkan oleh bahan-bahan kimia
berbahaya yang dibuang ke lingkungan, terutama oleh industri kimia, sejak
tahun 1991, Anastas dan Walker (1998) dalam program khusus yang
diselenggarakan oleh US Environmental Protection Agency (EPA)
mengimplementasikan pembangunan berkelanjutan dalam bidang kimia dan
teknologi kimia. Tahun 1995, US Presidential Green Chemistry Challenge
diumumkan. Tahun 1996, the Working party on Green Chemistry dibentuk.
Organisasi ini bekerja untuk International Union of Applied and Pure
Chemistry (IUPAC). Satu tahun berikutnya, the Green Chemistry Institute
(GCI) dibentuk dengan melibatkan 20 negara untuk memfasilitasi kontak
13. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
antara agen pemerintah, perusahaan, universitas, dan institusi penelitian untuk
merancang dan mengimplementasikan teknologi baru. Konferensi pertama
tentang green chemistry (kimia hijau atau kimia ramah lingkungan)
dilaksanakan di Washington tahun 1997. Sejak saat itu, konferensi ilmiah
serupa dilakukan secara reguler (Linthorst, 2010).
Kimia hijau menggunakan pendekatan baru dalam hal sintesis,
pemrosesan, dan aplikasi zat kimia sehingga dapat mengurangi dan/atau
mencegah ancaman terhadap kesehatan dan lingkungan. Pendekatan baru ini
disebut sebagai kimia ramah lingkungan, kimia bersih, ekonomi atom, atau
ramah melalui rancangan kimia. Oleh karena itu, pengetahuan tentang kimia
hijau harus menjadi milik setiap orang di seluruh dunia. Untuk mencapai itu,
kimia hijau harus diintegrasikan ke dalam kurikulum pendidikan, terutama
kurikulum sekolah. Dengan mengintegrasi kimia hijau ke dalam kurikulum
sekolah, siswa akan dapat memahami kimia hijau dan nantinya diharapkan
menjadi seorang yang literasi terhadap kimia hijau.
B. KIMIA HIJAU
Tahun 1990-an, United States Environmental Protection Agency
mencanangkan kimia hijau atau kimia ramah lingkungan. Kimia hijau secara
universal adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan proses dan produk
kimia yang dapat diterima oleh lingkungan. Kimia hijau adalah suatu
pendekatan untuk merancang, membuat, dan menggunakan produk kimia yang
dilakukan dengan sengaja untuk mengurangi bahaya produk kimia terhadap
lingkungan dan mahluk hidup (Chandrasekaran, Ranu, Yadav, & Bhanumati,
). Sementara menurut Joshi, Gokhale, dan Kanitkar (2011), kimia hijau
didefinisikan sebagai rancangan, pembuatan, dan penggunaan produk dan
proses secara efisien, efektif, dan aman. Tujuan kimia hijau adalah
menciptakan produk kimia yang lebih baik dan aman melalui cara-cara yang
efisien dan aman (Anastas & Warner, 1998). Kimia hijau berhubungan dengan
keamanan proses kimia yang diukur dalam istilah resiko. Resiko merupakan
fungsi dari bahaya dan pemaparan.
14. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Resiko = Bahaya x Pemaparan
Beberapa peraturan telah dibuat untuk mengurangi resiko dengan
membatasi pemaparan oleh bahan-bahan kimia melalui pengendalian
penggunaan, penanganan, perlakuan, dan pembuangan. Kimia hijau bertujuan
memperbaiki keamanan dengan mengurangi bahaya dan menggeser resiko dari
faktor tidak langsung ke faktor intrinsik. Metode keamanan dalam proses
kimia adalah mengurangi bahaya in situ, menghindari penyimpanan sejumlah
bahan-bahan kimia pada suatu tempat, dan menghindari penggunaan bahan-
bahan kimia berbahaya secara bersama-sama. Menurut Warner, Cannon, dan
Dye (2004), pendekatan yang dikenal dengan nama kimia hijau dimaksudkan
untuk menghilangkan bahaya intrinsik itu sendiri, bukan memokuskan pada
pengurangan resiko setelah terpapar.
Kimia hijau ini mengarahkan pendidikan, penelitian, dan publikasi pada
proses sintesis dan penggunaan produk kimia yang ramah lingkungan (Anastas
& Lankey, dalam Clark, 2005). Kimia hijau dapat dicapai dengan menerapkan
teknologi hijau atau ramah lingkungan. Beberapa teknologi tersebut
merupakan teknologi lama dan beberapa yang lain merupakan teknologi baru
(Clark ). Sementara itu, kimia hijau telah diterima secara luas oleh
masyarakat dunia. Salah satu alasannya adalah kimia hijau mampu mencapai
pembangunan berkelanjutan.
Untuk mengoperasionalkan kimia hijau, 12 prinsip sudah dikembangkan
(US EPA, b). Kedua belas prinsip kimia hijau tersebut dapat diuraikan
sebagai berikut.
. Pencegahan
Prinsip pertama menekankan pada upaya lebih baik mencegah daripada
mengolah limbah setelah dibuang ke lingkungan. Limbah yang telah dibuang
ke lingkungan dapat mencemari lingkungan dan membahayakan kehidupan.
Penanganan limbah yang telah dibuang ke lingkungan merupakan upaya yang
tidak bernilai secara ekonomi dan banyak menghabiskan uang. Kemampuan
ahli-ahli kimia merancang transformasi kimia agar limbah berbahaya dapat
15. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
dikurangi adalah tahap penting dalam proses pencegahan polusi
(Ravichandran, 2011).
. Ekonomi atom
Metode sintesis harus dirancang dengan mengoptimalkan keterlibatan
semua atom dalam reaktan menjadi produk akhir yang diinginkan. Idealnya,
reaksi kimia berlangsung dengan mengubah semua reaktan menjadi produk
sesuai dengan persamaan stoikiometrinya. Prinsip ini menekankan bahwa lebih
baik menransformasi semua atom-atom dalam reaksi kimia. Atom-atom yang
tidak digunakan akan berakhir menjadi limbah. Pemilihan transformasi kimia
yang menggabungkan semua atom-atom dalam reaktan menjadi produk
merupakan cara mengurangi limbah dalam reaksi kimia sehingga reaksi
berlangsung lebih efisien (Ravichandran, 2011). Kenyataannya, kebanyakan
reaksi kimia menghasilkan jumlah produk lebih sedikit daripada jumlah yang
diperhitungkan dari persamaan stoikiometrinya. Ekonomi atom (atomic
economy, AE) adalah ukuran yang memperhitungkan proporsi massa atom-
atom yang ada dalam produk yang diinginkan relatif terhadap total massa atom
yang ada dalam reaktan. Ukuran yang berkaitan dengan ekonomi atom ini
adalah efisiensi hasil (yield efficiency, YF), yaitu hasil perbandingan antara
massa produk yang dihasilkan dari suatu reaksi terhadap massa produk teoritis
yang diperhitungkan dari persamaan stoikiometri. Ukuran-ukuran yang lain
adalah faktor E (E factor, EF), intensitas massa (mass intensity, MI),
produkvitas massa (mass productivity, MP), hasil massa efektif (effective mass
yield, EMY), efisiensi atom (atomic efficiency, AE), dan efisiensi karbon
(carbon efficiency, CE). Berikut ini diuraikan rumus-rumus terkait dengan
ukuran-ukuran di atas (Sherdeon, 2014).
AE (%) =
EF =
16. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
MI =
MP =
EMY (%) =
AE (%) =
CE (%) =
. Sintesis melibatkan bahan-bahan yang tidak berbahaya
Prinsip ini bertujuan mengurangi bahaya bahan-bahan kimia yang
digunakan untuk membuat produk (Ravichandran, 2011). Metode sintensis
seharusnya dirancang menggunakan senyawa yang memiliki toksisitas yang
sangat rendah atau bahkan aman bagi kesehatan manusia (mahluk hidup) dan
lingkungan. Misalnya, 4-aminodifenilamina, sebuah intermediet penting dalam
produksi antioksidan karet, secara tradisional dihasilkan dari klorinasi
benzena. Penelitian kimia hijau menunjukkan bahwa Fexsys America berhasil
menggantikan proses produksi ini dengan reaksi langsung antara anilin dan
nitrobenzena yang diaktifkan oleh suatu basa (US EPA, 2014c). Reaksi ini
tidak melibatkan klor yang beracun. Contoh lain adalah pembuatan busa
polistirena yang digunakan sebagai pembungkus material. Pembuatan busa
polistirena melibatkan gas CFC yang dapat menyebabkan kerusakan lapisan
ozon dan pemanasan global. CFC ini telah diganti dengan gas CO (Moorthy
& Kotaiah, 2012; Ravichandran, 2011).
. Pembuatan produk kimia yang aman
Semua orang menginginkan produk yang aman. Prinsip ini bertujuan
membuat produk kimia yang aman dan tidak beracun. Biosida ramah
lingkungan untuk menghambat pertumbuhan bakteri, alga, dan jamur berbasis
4,5-dikloro-2-oktil-4-isotiazolon-3-one telah dibuat oleh Albright dan Wilson
17. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Americas (US EPA, 2014d). Biosida ini digunakan untuk menggantikan
biosida konvensional yang sangat beracun bagi kehidupan organisme air dan
manusia. Contoh lain adalah produk farmakimia. Produk ini terdiri atas
molekul kiral dan perbedaan antara dua struktur dapat menyebabkan seseorang
selamat atau meninggal. Bukti-bukti menunjukkan bahwa hanya satu
enantiomer yang mempunyai efek pengobatan, sedangkan enantiomer yang
lain menyebabkan cacat berat (Ravichandran, 2011). Misalnya, jika campuran
rasemat talidomida diberikan kepada orang yang hamil, obat ini dapat
menyebabkan cacat pada bayi yang lahir.
. Pelarut dan senyawa pendukung lainnya yang aman
Pelarut dan senyawa pendukung lainnya digunakan sehemat mungkin
dan dipilih yang paling aman. Kebanyakan pelarut bersifat mudah terbakar,
beracun, dan hampir semuanya merupakan senyawa organik yang mudah
menguap sehingga menyumbang pencemaran udara. Pelarut diperlukan untuk
sebagian besar reaksi karena pelarut merupakan media reaksi, transfer panas,
dan kadang-kadang sebagai pengendali reaktivitas reaktan. Di samping itu,
sebagian besar pelarut digunakan juga dalam proses isolasi, pemisahan, dan
pemurnian senyawa kimia.
Pelarut yang ramah lingkungan dan aman bagi manusia atau pelarut
hijau sebagai pengganti pelarut tradisional perlu ditemukan. Karbon dioksida
(CO ) super kritis (gas ditekan sampai ke keadaan cair), cairan-cairan ion
(garam-garam organik ada dalam wujud cair pada suhu kamar), dan air
merupakan pelarut-pelarut ramah lingkungan yang dikenal saat ini. Sifat
ramah lingkungan cairan ion sebagai pelarut disebabkan oleh cairan ion
tersebut tidak mudah menguap sehingga tidak mencemari udara. Cairan ion
umumnya berasal dari kation organik berukuran besar, seperti imidazolium,
piridium, dan pirolidinium yang mempunyai komponen rantai alkil dan anion,
seperti heksafluorofosfat, tetrafluoroborat, nitrat, klorida, bromida, dan
bis(trifluorometilsulfonil)imida (Zhao et al. . Cairan ion ini merupakan
pelarut yang ramah lingkungan, namun banyak cairan ion bersifat racun
18. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
sehingga cairan ion belum benar-benar dipandang sebagai pelarut hijau.
Berbagai penelitian menunjukkan bahwa sifat racun cairan ion lebih
disebabkan oleh komponen kation, sedangkan sifat-sifat seperti kelarutan,
viskositas, dan titik leleh disumbangkan oleh komponen anion (Zhao et al.
.
Toksisitas cairan ion pada umumnya bertahan dalam jangka waktu yang
lama. Hal ini disebabkan oleh stabilitas cairan ion terhadap biodegradasi.
Untuk itu, perancangan cairan ion yang mudah didegradasi secara biologi
merupakan fokus penelitian yang penting. Pemberian gugus ester sering
meningkatkan daya biodegradasi cairan ion karena kemudahan gugus ester ini
mengalami hidolisis secara enzimatis (Gathergood, Scamells, & Garcia, .
Di lain pihak, Ravichandran ( ) mengungkapkan bahwa pelarut beracun
dan mudah menguap yang banyak digunakan dalam sintesis adalah alkohol,
benzena, perkloroetilen, diklorometana, kloroform, dan karbon tetraklorida.
Pemurnian juga menggunakan sejumlah besar pelarut (misalnya dalam
kromatografi) yang menyebabkan polusi dan berbahaya bagi manusia. Prinsip
ini memokuskan pada pembuatan produk dengan cara menggunakan pelarut
yang kurang berbahaya. Jelas bahwa air merupakan pelarut yang ramah
lingkungan dan murah.
. Rancangan efisien energi
Energi yang diperlukan dalam proses kimia harus sehemat mungkin dan
diketahui dengan baik pengaruhnya pada manusia dan lingkungan. Jika
memungkinkan, metode sintesis harus dijalankan pada suhu dan tekanan biasa
(kondisi kamar). Pada skala laboratorium sering digunakan berbagai jenis
panangas, seperti penangas air, minyak, mantel listrik, dan gelombang mikro
(microwave). Pengukuran radiasi inframerah menunjukkan bahwa penangas
minyak memberikan efisiensi energi yang paling rendah, kemudian disusul
oleh penangas air, mantel listrik, dan gelombang mikro. (NOP Team Project,
1998). Dengan efisiensi energi yang baik ini, gelombang mikro telah terbukti
dapat memperpendek waktu reaksi. Reaksi coupling Suzuki antara fenil
19. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
boronat dan bromotoluena berlangsung beberapa jam jika menggunakan
penangas minyak menjadi berlangsung beberapa menit saja jika menggunakan
gelombang mikro. Konsumsi energi pun berkurang dari 5830 kW/mol jika
menggunakan penangas minyak menjadi 1680 kW/mol jika menggunakan
gelombang mikro (Gronnow, 2005).
. Penggunaan bahan dasar terbarukan
Sekitar 90% produk yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari
dibuat dari petroleum. Masyarakat kita tidak hanya tergantung pada petroleum
untuk energi transportasi dan industri, tetapi juga petroleum digunakan untuk
membuat produk. Prinsip ini menggeser ketergantungan dari petroleum ke
sumber-sumber atau bahan-bahan terbarukan. Biodiesel adalah salah satu dari
sumber-sumber energi terbarukan. Contoh lain adalah bioplastik. Asam
polilaktat adalah salah satu jenis plastik yang dibuat dari bahan yang dapat
diperbarui, seperti limbah jagung dan kentang. Lainnya, benzena yang
digunakan dalam sintesis asam adipat untuk pembuatan nilon dan minyak
pelumas telah diganti dengan glukosa yang merupakan senyawa tidak toksik
dan dapat diperbarui. Selain itu, reaksi ini berlangsung dalam pelarut air, suatu
pelarut yang aman (Ravichandran, 2011).
Bahan dasar yang digunakan dalam reaksi kimia sedapat mungkin dapat
diperbarui. Pembuatan asam adipat dilakukan melalui reaksi antara asam nitrat
dan benzena. Reaksi ini menghasilkan bahan pencemar oksida nitrogen.
Peneliti dari Michigan State University berhasil mengganti benzena dan asam
nitrat dalam produksi asam adipat dengan bahan terbarukan berupa glukosa
sebagai bahan dasar dan air sebagai medium (US EPA, 20 e).
8. Pengurangan tahap reaksi
Tahapan reaksi yang terjadi karena penggunaan gugus penutup,
pelindung, dan pembuka serta modifikasi sementara dalam proses kimia harus
dicegah atau dikurangi. Hal ini disebabkan oleh setiap tahapan reaksi sering
memerlukan tambahan pereaksi dan energi serta dapat menghasilkan limbah.
Industri BHC Company di Amerika Serikat berhasil mengembangkan metode
20. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
sintesis baru senyawa ibuprofen, penghilang rasa sakit akibat terbakar, dengan
mengurangi tahapan reaksi dari enam tahap yang biasa dilakukan pada metode
konvensional menjadi tiga tahap (US EPA, 2014f).
9. Katalis
Penggunaan katalis dapat mengurangi konsumsi energi dan waktu
reaksi. Keuntungan lain penggunaan katalis adalah jumlah yang diperlukan
sangat sedikit untuk menimbulkan efek besar pada laju reaksi. Jika katalis
yang digunakan adalah katalis hijau, maka katalis ini akan aman bagi mahluk
hidup dan lingkungan. Enzim adalah contoh katalis hijau yang menakjubkan.
Reaksi biokatalis mempunyai keuntungan karena reaksi ini berlangsung dalam
pelarut air dan pada suhu rendah (Ravichandran, 2011). Di lain pihak, industri
Mosanto, misalnya, mengembangkan metode sintesis dinatrium iminodiasetat
sebagai intermediet penting pada produksi herbisida. Jalur sintesis ini
berdasarkan hidrogenasi dietanolamina menggunakan katalis tembaga. Dengan
metode ini produksi dinatrium iminoadisetat menjadi lebih aman karena
dietanolamin sebagai bahan dasar dapat menggantikan hidrogen sianida yang
beracun pada proses produksi konvensional (US EPA, 20 g).
Pembuatan produk agar dapat didegradasi
Produk kimia harus dirancang agar pada akhir penggunaannya dapat
diuraikan menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Banyak produk kimia yang
tidak mudah diuraikan secara alami dan penguraiannya menimbulkan
pencemaran yang berbahaya. Sebagai contoh adalah asam poliakrilat, polimer
anionik penting pada berbagai produk industri yang pada akhir penggunaannya
tidak mudah diuraikan secara alami. Untuk mengatasi masalah ini, Donlar
Corporation telah membuat asam poliakrilat alternatif dari poliaspartat melalui
proses yang sangat efisien dan hampir tidak membebaskan limbah (US EPA,
h).
21. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
11. Analisis segera untuk pencegahan pencemaran
Metode analitik perlu diperbarui untuk memonitoring dan mengontrol
proses dengan segera sebelum terjadinya pembentukan senyawa berbahaya.
Metode analitik in situ diperlukan untuk mendeteksi pembentukan senyawa
berbahaya, seperti dibenzodioksin terpoliklorinasi yang dapat terbentuk pada
proses pemutihan pulp kayu dengan oksidator berbahan dasar klor (US EPA,
12. Kimia yang lebih aman untuk pencegahan kecelakaan
Prinsip ini memokuskan pada keamanan pekerja dan masyarakat di
sekitar tempat industri berada. Lebih baik menggunakan bahan-bahan kimia
yang tidak meledak, terbakar di api, terbakar di udara, dan sebagainya, ketika
membuat produk daripada menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya. Ada
beberapa contoh bahan-bahan kimia yang tidak digunakan dan dapat
menghasilkan bahaya atau bencana. Kejadian yang sangat terkenal adalah
peristiwa Bhopal di India tahun 1984. Pada peristwa ini pabrik kimia
mengalami ledakan sehingga membebaskan bahan-bahan kimia ke alam dan
beberapa penduduk mengalami kecelakaan. Cara terbaik yang perlu
dipertimbangkan dalam membuat produk adalah menghindari bahan-bahan
kimia yang sangat reaktif yang dapat menyebabkan kecelakaan (Ravichandran,
.
Senyawa yang digunakan dalam reaksi kimia harus dipilih agar tidak
menyebabkan kecelakaan kimia, seperti kebakaran dan ledakan. Nitrasi
senyawa aromatik, seperti benzena, biasa dilakukan dengan menggunakan
campuran H SO dan HNO sebagai pereaksi nitrasi. Nitrasi ini merupakan
proses yang berbahaya dan menghasilkan limbah H SO korosif dalam jumlah
banyak yang memerlukan cukup banyak energi dan biaya untuk mendaur
ulang. Untuk menghindari bahaya nitrasi benzena dan penggunaan H SO ,
proses hijau yang dilakukan adalah menggunakan molibdenum oksida (MoO )
yang diikatkan pada silika (SiO ) mesopori sebagai katalis nitrasi benzena
dengan HNO encer, tanpa melibatkan H SO . Dengan komposisi katalis 20%
22. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
molibdenum oksida dan 80% silika, lebih dari 90% benzena dikonversi
menjadi mononitrobenzena dengan efisiensi 99,9%.
C. PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Pembangunan berkelanjutan telah menjadi perhatian dunia.
Pembangunan berkelanjutan adalah pembangunan yang bertujuan memenuhi
kebutuhan generasi masa sekarang tanpa mengganggu kebutuhan generasi
mendatang (World Commision on Environment and Development .
Sementara itu, menurut Karpudewan, Ismail, dan Mohamed (2011),
pembangunan berkelanjutan secara sedehana adalah jaminan kualitas hidup
yang lebih baik bagi semua orang, baik generasi sekarang maupun generasi
yang akan datang.
Umumnya, pembangunan berkelanjutan mempunyai tiga komponen
utama, yaitu lingkungan, masyarakat, dan ekonomi. Ketiga komponen ini tidak
dapat dipisahkan satu dari yang lain. Tujuan ekonomi mencakup pertumbuhan
ekonomi, ekoefisiensi, pemerataan, dan stabilitas. Tujuan sosial mencakup
pengentasan kemiskinan, pemberdayaan masyarakat, pemantapan jati diri
(identitas) bangsa, dan sumber daya manusia berkelanjutan. Tujuan ekologi
mencakup integritas ekosistem, pelestarian keanekaragamaan hayati,
pencegahan pemborosan sumber daya alam, pencegahan pencemaran, dan
pemulihan lingkungan hidup yang rusak. Ketiga tujuan tersebut dikenal
dengan istilah segitiga pembangunan berkelanjutan.
Ekonomi
Ekologi Sosial
Gambar . Segitiga pembangunan berkelanjutan
23. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Lingkungan ini menyediakan makanan dan sumber-sumber seperti air
minum dan udara yang bersih bagi masyarakatnya. Paradigma pembangunan
keberlanjutan menolak anggapan bahwa komponen yang satu tidak
mempengaruhi komponen yang lain. Pembangunan berkelanjutan adalah
paradigma berpikir tentang masa sekarang dan masa depan. Lingkungan,
masyarakat, dan ekonomi harus berada dalam keadaan seimbang untuk
mencapai pembangunan berkelanjutan dan kualitas hidup yang semakin baik
(McKeown-Ice .
Beberapa negara dan individu telah memperjuangkan pencapaian
pembangunan berkelanjutan. The Rio de Janeiro Declaration on Environment
and Development tentang lingkungan hidup dan pembangunan juga dikenal
dengan Earth Chapter yang terdiri atas 27 prinsip memacu dan memprakarsai
kerja sama internasional, yaitu perlunya pembangunan berkelanjutan dengan
prinsip perlindungan lingkungan, dan perlu adanya analisis mengenai dampak
lingkungan (United Nations, 1992). Deklarasi ini juga mengakui pentingnya
peran serta masyarakat yang tidak hanya mengenai rencana pembangunan,
tetapi juga ikut serta dalam pengambilan keputusan, serta aktif dalam proses
pelaksanaan dan ikut menikmati hasil pembangunan itu. Kedua puluh tujuh
prinsip ini dapat diuraikan sebagai berikut (United Nations, 1992).
1. Manusia sebagai pusat utama pembangunan berkelanjutan berhak
mendapatkan kehidupan yang baik dan produktif yang harmoni dengan
alam.
2. Negara mempunyai hak mengekploitasi sumber-sumber dayanya sesuai
dengan kebijakan lingkungan dan pembangunan.
3. Hak untuk melakukan pembangunan harus dicapai guna memenuhi
kebutuhan pembangunan dan lingkungan dari generasi sekarang dan yang
akan datang.
4. Dalam rangka mencapai pembangunan berkelanjutan, perlindungan
lingkungan harus menjadi bagian integral dari proses pembangunan dan
tidak dapat dianggap sebagai bagian terpisah dari proses tersebut.
24. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
5. Semua negara dan masyarakat harus bekerja sama memerangi kemiskinan
yang merupakan hambatan dalam mencapai pembangunan berkelanjutan.
6. Keadaan dan kebutuhan negara-negara berkembang hendaknya
mendapatkan prioritas utama untuk memenuhi kepentingan dan
kebutuhannya.
7. Semua negara harus bekerja sama dengan semangat kemitraan global
untuk melestasikan, serta melindungi dan memperbaiki kesehatan dan
integritas ekosistem bumi.
8. Untuk mencapai pembanguan berkelanjutan dan kualitas kehidupan
masyarakat yang lebih baik, negara harus menurunkan atau mengurangi
pola konsumsi dan produksi yang tidak berkelanjutan serta
mempromosikan kebijakan demografi yang sesuai.
9. Negara harus memperkuat kapasitas yang dimiliki untuk pembangunan
berkelanjutan melalui peningkatan pemahaman secara keilmuan dengan
pertukaran ilmu pengetahuan dan teknologi serta adaptasi dan alih
teknologi, termasuk teknologi baru.
10. Penanganan isu-isu lingkungan terbaik adalah dengan melibatkan
partisipasi seluruh masyarakat dari berbagai tingkatan.
11. Semua negara harus membuat peraturan lingkungan yang efektif.
12. Semua negara harus bekerja sama mengupayakan terciptanya sistem
ekonomi internasional terbuka yang akan menunjang pertumbuhan
ekonomi dan pembangunan berkelanjutan di semua negara.
13. Semua negara harus menyusun hukum nasional terkait dengan hak
mendapatkan insentif bagi korban pencemaran dan kerusakan lingkungan.
14. Semua negara harus bekerja sama mencegah relokasi dan perpindahan
penduduk ke negara lain dari aktivitas-aktivitas yang menyebabkan
kerusakan lingkungan atau ditemukan berbahaya bagi kesehatan manusia.
15. Semua negara hendaknya dapat menerapkan pendekatan yang bersifat
pencegahan sesuai kemampuan masing-masing.
16. Instansi berwenang harus memacu internalisasi biaya lingkungan dan
penggunaan instrumen ekonomi.
25. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
17. Penilaian dampak lingkungan sebagai instrumen nasional harus dilakukan
untuk kegiatan-kegiatan yang mempunyai dampak merugikan secara
signifikan pada lingkungan dan pengambilan keputusan dari pejabat yang
berwenang.
18. Semua negara harus memberitahukan kepada negara lainnya tentang
kemungkinan bencana alam atau keadaan darurat lainnya yang dapat
membahayakan lingkungan negara tersebut.
19. Semua negara harus memberikan peringatan dan informasi kepada
negara-negara lain tentang aktivitas-aktivitas yang mempunyai dampak
yang merugikan terhadap perbatasan antarnegara dan harus
mengonsultasikan hal tersebut lebih awal kepada negara-negara lain.
20. Wanita mempunyai peran penting dalam pengelolaan dan pembangunan
lingkungan.
21. Kreativitas, idealisme, dan semangat pemuda harus dimobilisasi untuk
menumbuhkan kemitraan global guna mewujudkan pembangunan
berkelanjutan dan menjamin masa depan yang lebih baik bagi semua.
22. Penduduk asli dan masyarakat lokal lain harus mempunyai peran penting
dalam pengelolaan lingkungan dan pembangunan karena pengetahuan dan
praktik-praktik tradisional mereka.
23. Sumber-sumber daya dan lingkungan yang mengalami kerusakan harus
dilindungi.
24. Peperangan bersifat merusak pembangunan berkelanjutan. Semua negara
harus menghormati hukum-hukum internasional yang melindungi
lingkungan.
25. Perdamaian, pembangunan, dan perlindungan terhadap lingkungan tidak
dapat dipisahkan satu sama lainnya.
26. Semua negara harus memecahkan semua perselisihan lingkungan secara
damai dan menerapkan cara-cara yang sesuai dengan the Charter of the
United Nations.
26. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
27. Semua negara dan anggota masyarakat dapat bekerja sama dalam
melaksanakan prinsip-prinsip deklarasi ini untuk mengembangkan hukum
internasional di bidang pembangunan berkelanjutan.
Prinsip-prinsip The Rio Declaration on Envorinment and Development
menyediakan parameter untuk mencapai pembangunan berkelanjutan yang
sesuai dengan budaya dan relevan dengan kondisi lokal suatu bangsa, agama,
dan masyarakat. Prinsip ini membantu kita memahami konsep pembangunan
berkelanjutan yang abstrak dan kemudian mengimplementasikannya.
D “MENGHIJAUKAN” KURIKULUM KIMIA SMA UNTUK
MENCAPAI PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN
Kimia hijau banyak diterapkan dalam dunia industri, khususnya industri
kimia karena dunia industri membuang banyak limbah kimia berbahaya ke
lingkungan. Selain itu, di dunia industri pekerja sering berinteraksi dengan
bahan-bahan kimia berbahaya. Di dunia industri, katalis asam, misalnya, telah
digunakan dalam reaksi alkilasi, isomerisasi, dan reaksi-reaksi yang lain
selama beberapa tahun. Reaksi alkilasi Friedel-Craft menggunakan katalis
asam H SO dan AlCl . Katalis ini berbahaya dan sulit dipisahkan dari produk.
Untuk itu, katalis zeolit digunakan untuk mempercepat reaksi, misalnya pada
reaksi Friedel-Craft antara anisol dan asetat anhidrida. Contoh penggunaan
katalis hijau yang lain adalah titanium silikat yang merupakan katalis
heterogen untuk reaksi oksidasi selektif 4-hidroksilasi fenol menjadi
hidrokuinon yang bermanfaat secara komersial. Reaksi ini menggunakan
hidrogen hidroksida. Katalis titanium silikat ini juga telah digunakan untuk
epoksidasi alkena. Sekarang ini, industri telah menggunakan biokatalis atau
enzim. Penggunaan enzim ini menghasilkan produk dengan yield yang tinggi
dan sedikit energi (Dash, 2014).
Produksi nilon, poliuretan, dan minyak pelumas memerlukan sejumlah
asam adipat. Asam adipat ini biasanya dibuat dari benzena yang bersifat
karsinogenik (penyebab kanker). Ahli kimia dari Universitas Michigan
berhasil mengembangkan sintesis asam adipat menggunakan substrat yang
27. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
tidak toksik, yaitu glukosa yang merupakan bahan alam dengan ketersediaan
sangat melimpah di alam. Glukosa diubah menjadi asam adipat oleh enzim
yang dihasilkan oleh bakteri hasil rekayasa genetika. Cara produksi asam
adipat seperti ini menjamin pekerja dan lingkungan aman dari senyawa-
senyawa berbahaya (Sato, Aoki, & Nayori, 1998). Selain itu, enzim dari
bakteri hasil rekayasa genetika juga digunakan untuk mengubah biomasa,
seperti selulosa dan hemiselulosa, menjadi gula. Gula selanjutnya difermentasi
menjadi etanol, asam-asam organik, glikol, dan aldehid (Singh, Singh, &
Singh, 2014).
Penggantian senyawa-senyawa organik yang mudah menguap, seperti
pelarut, adalah salah satu target penting bagi industri. Beberapa senyawa
organik yang mudah menguap, seperti CCl dan benzena, telah dilarang dan
diganti dengan pelarut lain yang lebih ramah lingkungan, seperti
diklorometana, yang telah digunakan secara luas. Pelarut yang lebih aman
adalah pelarut dari senyawa anorganik, seperti air, karbondioksida superkritis,
dan cairan ionik (lelehan garam) (Dash, 2014; Singh, Singh, & Singh, 2014).
Penggunaan energi kalor dalam reaksi sangatlah penting agar reaksi-
reaksi kimia dapat berlangsung dengan cepat. Selama ini energi kalor untuk
mempercepat reaksi diperoleh dari pembakaran bahan bakar, terutama fosil.
Pembakaran bahan bakar fosil ini menghasilkan gas rumah kaca. Oleh karena
itu, upaya-paya untuk menemukan energi yang ramah lingkungan perlu
dilakukan. Dua sumber energi yang menarik adalah gelombang mikro dan
ultrasonik. Keduanya didasarkan atas radiasi langsung terhadap reaksi kimia
(Dash, 2014; Inam, Deo, Kadam, & Lambat, 2014; Pacheco et al. .
Kemurnian produk melalui penggunaan gelombang mikro lebih baik daripada
melalui pemanasan secara konvensional. Sementara itu, reaksi sintesis melalui
penggunaan gelombang ultrasonik menghasilkan yield produk yang lebih baik
daripada reaksi-reaksi yang lain (Dash, 2014).
Pencegahan dan pengurangan pembuangan bahan-bahan kimia
berbahaya ke lingkungan tidak hanya menjadi tugas industri kimia, tetapi juga
menjadi tugas semua orang di dunia. Oleh karena itu, semua orang perlu
28. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
memahami sifat-sifat dan bahaya yang ditimbulkan oleh penggunaan bahan-
bahan kimia berbahaya. Hal ini disebabkan oleh hampir setiap hari kita
berinteraksi dengan bahan-bahan kimia berbahaya, seperti penggunaan zat
aditif dalam makanan, misalnya pengawet, pemanis, dan pewarna.
Untuk meningkatkan pemahaman siswa terhadap bahaya yang
ditimbulkan oleh senyawa-senyawa kimia berbahaya dan juga cara-cara
pencegahannya, kimia hijau perlu dihadirkan ke dalam kurikulum pendidikan,
khususnya kurikulum kimia SMA dalam kurikulum 2013. Kehadiran kimia
hijau dalam kurikulum kimia SMA ini penting karena hampir sebagian besar
siswa melewati jenjang SMA. Memang jenjang SMA belum menjadi program
wajib belajar, tetapi ke depannya kebijakan program wajib belajar akan
mencapai jenjang SMA. Selain itu, praktikum di sekolah yang lebih banyak
menggunakan bahan-bahan kimia adalah praktikum kimia di SMA daripada
praktikum kimia di SMK maupun praktikum IPA di SMP.
Kurikulum menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20
Tahun 2003 Pasal 1 Ayat (19) adalah seperangkat rencana dan pengaturan
mengenai tujuan, isi, dan bahan pelajaran serta cara yang digunakan sebagai
pedoman penyelenggaraan kegiatan pembelajaran untuk mencapai tujuan
pendidikan tertentu. Dengan demikian, kurikulum kimia SMA adalah
seperangkat rencana dan pengaturan mengenai tujuan pembelajaran dan bahan
pelajaran serta cara yang digunakan sebagai pedoman penyelenggaraan
kegiatan pembelajaran kimia untuk mencapai tujuan pendidikan. Sementara
itu, bahan pelajaran dapat dilihat pada kompetensi inti dan kompetensi dasar
yang telah ditetapkan dalam Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan
Republik Indonesia Nomor 69 Tahun 2014 tentang Kerangka dan Struktur
Kurikulum Sekolah Menangah Atas/Madrasyah Aliyah.
“Penghijauan” atau menghadirkan kimia hijau ke dalam kurikulum
kimia SMA dicapai dengan mengintegrasikan prinsip-prinsip kimia hijau ke
dalam kompetensi dasar yang telah ada atau membuat kompetensi dasar baru
pada kompetensi inti III (Tabel 1). Prinsip-prinsip kimia hijau yang
diintegrasikan ke dalam kurikulum kimia SMA adalah antara lain ekonomi
29. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
atom yang berkaitan dengan efisiensi reaksi, bahaya yang dapat ditimbulkan
oleh senyawa-senyawa kimia yang dipelajari dan yang digunakan sehari-hari,
upaya-upaya untuk mencegah dan menanggulangi bahaya yang ditimbulkan
oleh senyawa-senyawa kimia berbahaya, penggunaan katalis hijau dalam
reaksi untuk mempercepat dan meningkatkan efisiensi reaksi, penggunaan
gelombang mikro dan ultrasonik untuk mempercepat reaksi, dan informasi
mengenai bahan-bahan kimia ramah lingkungan. Dengan demikian, siswa
akan memiliki pemahaman tentang prinsip-prinsip kimia hijau sehingga
akhirnya mereka memiliki literasi terhadap kimia hijau.
Tabel . Integrasi prinsip-prinsip kimia hijau ke dalam kompetensi dasar
kurikulum kimia SMA.
No.
KD
Kompetensi dasar Penjelasan
Kelas X
. Memahami hakikat
ilmu kimia, metode
ilmiah dan
keselamatan kerja di
laboratorium, jenis
bahan-bahan yang
digunakan di
laboratorium kimia,
bahaya yang
ditimbulkan, cara
pencegahan dan
penanggulanggannya,
dan peran kimia
dalam kehidupan.
Materi kimia hijau yang diintegrasikan adalah jenis
bahan-bahan yang digunakan di laboratorium kimia,
bahaya yang ditimbulkan serta cara pencegahan dan
penanggulanggannya. Materi ini penting bagi siswa
agar siswa mengenal dan memahami jenis-jenis dan
sifat bahan-bahan kimia yang digunakan di
laboratorium kimia SMA, bahaya yang dapat
ditimbulkan, serta upaya pencegahan dan
penanggulangannya. Selain itu, siswa akan bekerja
dengan bahan-bahan kimia dalam praktikum. Di
antara bahan-bahan kimia tersebut ada bahan-bahan
kimia yang berbahaya.
. Menerapkan konsep
massa molekul relatif,
persamaan reaksi,
hukum-hukum dasar
kimia, konsep mol
untuk menyelesaikan
Ekonomi atom berkaitan dengan efisiensi reaksi.
Pada ekonomi atom ini semua reaktan diharapkan
dapat diubah menjadi produk reaksi. Hal ini
dimaksudkan agar reaktan yang tidak bereaksi dan
hasil samping sesedikit mungkin sehingga jumlah
limbah yang dihasilkan sesedikit mungkin.
30. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
No.
KD
Kompetensi dasar Penjelasan
perhitungan kimia
dan ekonomi atom.
Pemahaman ini penting karena siswa akan menjadi
anggota masyarakat dan sebagian menjadi ahli kimia.
Mereka akan mampu memilih reagen dan jalur reaksi
(kondisi reaksi) sehingga produk yang dihasilkan
memiliki efisiensi yang tinggi.
Kelas XI
. Memahami proses
pembentukan dan
teknik pemisahan
fraksi-fraksi minyak
bumi dan
kegunaannya serta
bahaya yang
ditimbulkan oleh
penggunaan senyawa
hidrokarbon dan
pencehagannya
Pada kompetensi dasar ini ditambahkan bahaya yang
ditimbulkan oleh penggunaan senyawa hidrokarbon
dan pencegahannya. Hal ini penting karena beberapa
senyawa hidrokarbon (seperti heksana yang
digunakan sebagai pelarut) dan senyawa turunannya
(seperti dieldrin yang digunakan sebagai pestisida)
berbahaya bagi mahluk hidup dan lingkungan.
. Mengevaluasi
dampak pembakaran
senyawa hidrokarbon
terhadap lingkungan
dan kesehatan
Tidak ada perubahan pada kompetensi dasar ini,
kecuali kompetensi dasar ini dielaborasi dengan
menambahkan satu kompetensi dasar baru (lihat di
bawah). Selain itu, materi pokok berupa hujan asam
dan pemanansan global sebagai dampak dari
pembakaran senyawa hidrokarbon terhadap
lingkungan dibahas secara lebih mendalam.
Memahami energi
terbarukan atau
energi alternatif
sebagai pengganti
bahan bakar fosil
Kompetensi dasar ini adalah kompetensi dasar baru
yang ditambahkan untuk melengkapi kompetensi
dasar yang telah ada “Mengevaluasi dampak
pembakaran senyawa hidrokarbon terhadap
lingkungan dan kesehatan.” Kompetensi dasar baru
ini memberikan pemahaman kepada siswa tentang
energi terbarukan atau energi alternatif. Energi
alternatif mampu memberi solusi tidak saja terhadap
dampak yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan
bakar fosil, tetapi juga menghemat penggunaan
bahan bakar fosil sehingga tidak cepat habis karena
bahan bakar fosil ini tidak dapat diperbarui.
31. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
No.
KD
Kompetensi dasar Penjelasan
. Menganalisis faktor-
faktor yang
memengaruhi laju
reaksi dan
menentukan orde
reaksi berdasarkan
data hasil percobaan
serta penggunaan
gelombang mikro,
ultrasonik, dan
katalis hijau untuk
mempercepat laju
reaksi
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetensi dasar ini adalah penggunaan gelombang
mikro, ultrasonik, dan katalis hijau untuk
mempercepat reaksi kimia. Gelombang mikro dan
ultrasonik mempunyai efisiensi kalor yang baik
(hemat energi). Di lain pihak, katalis hijau, seperti
tanah lempung, merupakan katalis ramah lingkungan
yang murah dan tersedia dalam jumlah melimpah di
alam.
. Menganalisis faktor-
faktor yang
mempengaruhi
pergeseran arah
kesetimbangan yang
diterapkan dalam
industri dan
mengoptimalkan
proses-proses di
industri dengan
prinsip-prinsip kimia
hijau
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetensi dasar ini adalah mengoptimalkan proses-
proses kesetimbangan kimia di industri dengan
prinsip-prinsip kimia hijau.
Kelas XII
. Menganalisis
kelimpahan,
kecenderungan sifat
fisik dan sifat kimia,
manfaat, dampak,
proses pembuatan
unsur-unsur golongan
utama (gas mulia,
halogen, alkali dan
alkali tanah, periode
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetenbsi dasar ini adalah bahaya yang
ditimbulkan oleh senyawa-senyawa kimia, terutama
oleh senyawa-senyawa dari unsur-unsur periode 3
dan golongan transisi periode 4 dan cara
pencegahannya.
32. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
No.
KD
Kompetensi dasar Penjelasan
unsur-unsur
golongan transisi
(periode 4) dan
senyawanya dalam
kehidupan sehari-hari
serta bahaya yang
ditimbulkan oleh
senyawa-senyawa
dari unsur-unsur
golongan utama,
unsur-unsur golongan
transisi dan cara
pencegahan
. Menganalisis
struktur, tata nama,
sifat dan kegunaan
senyawa karbon
(haloalkana, alkanol,
alkoksi alkana,
alkanal, alkanon,
asam alkanoat, dan
alkil alkanoat) serta
bahaya yang
ditimbulkan oleh
senyawa-senyawa
tersebut dan cara
pencegahannya
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetensi dasar ini adalah bahaya yang dapat
ditimbulkan oleh senyawa-senyawa karbon serta cara
pencegahannya. Banyak senyawa karbon berbahaya
yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti
formaldehid yang digunakan untuk mengawetkan
mayat atau awetan biologi. Dalam kehidupan sehari-
hari, senyawa ini banyak digunakan sebagai
pengawet makanan, misalnya tahu, padahal senyawa
ini sangat beracun.
. Menganalisis
struktur, tata nama,
sifat, dan kegunaan
benzena dan
turunannya serta
bahaya yang
ditimbulkan oleh
senyawa benzena dan
turunannya serta
cara pencegahannya
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetensi dasar ini adalah bahaya yang ditimbulkan
oleh senyawa benzena dan turunannya serta cara
pencegahannya. Benzena dan turunannya banyak
digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti
sebagai pelarut, zat warna, obat-obatan dan
pengawet. Senyawa-senyawa benzena dan
turunannya ini berbahaya bagi kesehatan. Misalnya
rhodamin B adalah zat pewarna tekstil yang
diturunkan dari benzena. Zat pewarna ini sering
33. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
No.
KD
Kompetensi dasar Penjelasan
digunakan sebagai pewarna makanan. Keberadaan
zat pewarna ini dalam makanan dapat menyebabkan
kanker.
. Menganalisis
struktur, tata nama,
sifat dan
penggolongan
makromolekul
(polimer, plastik
ramah lingkungan,
karbohidrat, dan
protein) serta bahaya
yang ditimbulkan
oleh beberapa
polimer sintetik dan
cara pencegahannya
Aspek kimia hijau yang diintegrasikan ke dalam
kompetensi dasar ini adalah plastik ramah
lingkungan dan bahaya yang ditimbulkan oleh
beberapa polimer sintetik serta cara pencegahannya.
Beberapa polimer sintetik ini berupa plastik yang
tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga
dapat menimbulkan pencemaran, terutama
pencemaran tanah.
Selain “menghijaukan” teori-teori kimia SMA dalam Kurikulum ,
“penghijauan” juga dilakukan terhadap praktikum kimia SMA. Beberapa
bahan-bahan kimia yang digunakan dalam praktikum kimia SMA tidak ramah
lingkungan sehingga bahan-bahan ini dapat merusak lingkungan dan
mengancam mahluk hidup. Pada praktikum “membuktikan hukum kekekalan
massa,” misalnya, senyawa-senyawa kimia yang digunakan adalah Pb(NO )
dan KI. Senyawa Pb(NO ) ini mengandung ion logam berat yang sangat
beracun dan membahayakan mahluk hidup (Redhana, 2013). Organ yang
dipengaruhi oleh senyawa ini adalah hati dan ginjal. Jika limbah senyawa ini
dibuang ke lingkungan, senyawa ini akan masuk melalui rantai makanan dan
juga jaring-jaring makanan. Oleh karena itu, praktikum kimia SMA
seharusnya dibuat lebih hijau. Untuk membuat praktikum kimia SMA menjadi
lebih hijau, salah satu cara yang dapat dilakukan adalah mengganti bahan-
bahan kimia berbahaya dengan bahan-bahan kimia ramah lingkungan.
34. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
“Penghijauan” terhadap praktikum kimia SMA belum banyak digarap
oleh para ahli. Justru “penghijauan” yang banyak dilakukan adalah pada
praktikum kimia di perguruan tinggi, khususnya praktikum kimia organik. Hal
ini beralasan karena praktikum kimia di perguruan tinggi lebih banyak
menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya baik dari segi jumlah maupun
jenisnya daripada praktikum kimia di SMA. Berikut ini diuraikan beberapa
contoh praktikum kimia ramah lingkungan di perguruan tinggi
(Chandrasekaran, Ranu, Yadav & Bhanumati, 2009).
Pertama adalah pembuatan asetanilida. Secara konvensional senyawa ini
dibuat dengan mereaksikan anilin dan asetat anhidrida dalam piridin dan
diklorometana (CH Cl ). Reaksi ini menggunakan pelarut terklorinasi
(CH Cl ) yang berbahaya, piridin yang tidak ramah lingkungan, dan asetat
anhidrida yang meninggalkan satu molekul asam asetat yang tidak dgunakan
dalam reaksi (tidak ekonomi atom). Prosedur ramah lingkungan dilakukan
dengan mereaksikan anilin dan asam asetat menggunakan katalis serbuk seng,
kemudian dipanaskan.
Kedua adalah praktikum brominasi trans-stilbena. Prosedur
konvensional dilakukan dengan mereaksikan antara trans-stilbena dan Br
dalam diklorometana. Reaksi ini menggunakan cairan Br dan pelarut
diklorometana yang berbahaya. Prosedur hijau pertama yang dilakukan adalah
mereaksikan trans-stilbena dengan HBr dan H O dalam etanol. Prosedur hijau
kedua yang dilakukan adalah mereaksikan trans-stilbena dengan asam asetat
glasial, natrium bromida, dan natrium borat.
Ketiga adalah praktikum reaksi Diels-Alder. Reaksi ini melibatkan furan
dan asam maleat yang direfluks dalam pelarut benzena. Pelarut benzena yang
yang digunakan pada reaksi ini sangat berbahaya. Prosedur hijau yang
dilakukan adalah mereaksikan asam maleat dengan furan dalam air yang
diaduk pada suhu kamar. Yield reaksi ini sebesar 100%.
Keempat adalah praktikum sintesis asam adipat. Prosedur konvensional
sintesis asam adipat adalah mereaksikan sikloheksena dengan asam nitrat.
Prosedur reaksi ini melibatkan asam nitrat yang korosif dan menghasilkan
35. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
oksida nitrogen yang dapat menyebabkan hujan asam. Prosedur hijau sintesis
senyawa ini adalah oksidasi sikloheksena dengan H O , natrium tungstat,
KHSO , dan aliquat 336. Konteks hijau reaksi ini adalah menghindari
penggunaan asam nitrat.
Kelima adalah praktikum sintesis biodiesel. Pada sintesis ini prosedur
hijau yang dilakukan adalah mereaksikan minyak sayur dengan metanol dan
NaOH. Biodiesel yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar pengganti
bahan bakar fosil. Dengan demikian, biodiesel adalah sumber energi
terbarukan. Sekarang ini, beberapa kendaraan sudah menggunakan biodiesel
sebagai bahan bakar.
Praktikum kimia hijau berkembang terus. Saat ini telah ditemukan
praktikum hijau untuk oksidasi aldehid aromatik menjadi asam karboksilat
menggunakan oxome dalam dimetilformamida (Travis, Sivakumar, Hollist, &
Borhan, 003). Oxome adalah campuran KHSO , KHSO , dan K SO dalam
air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa oxome tidak dapat mengoksidasi
alkohol menjadi aldehid, tetapi dengan mudah dapat mengoksidasi aldehid
menjadi asam karboksilat (Gandhari, Maddukuri, & Vinod, 2007).
Penggunaan oxome sebagai oksidator pada reaksi ini sangat menguntungkan
karena reaksi berlangsung dalam air atau campuran air-etanol dan produk akan
mengendap pada proses pendinginan sehingga mudah dipisahkan. Pada
oksidasi aldehid aromatik menjadi asam karboksilat di atas dapat
dikembangkan tujuan kimia hijau, meliputi (a) penggunaan air atau campuran
air-etanol sebagai pelarut untuk oksidasi aldehid, (b) penggunaan oxome
sebagai zat pengoksidasi yang tidak berbahaya dan menghasilkan produk yang
ramah lingkungan, dan (c) isolasi produk asam karboksilat dengan mudah pada
proses pendinginan. Selanjutnya, oxome digunakan untuk siklisasi oksidatif
alkenol (Yamada, Torri, & Uozumi, 20 . Bahkan, Hatamjafari, dan Nezhad
(2013) telah mengembangkan sintesis dihidropirimidinon dalam kondisi tanpa
pelarut.
Dalam praktikum kimia hijau, penggantian bahan-bahan kimia
berbahaya dengan bahan-bahan kimia ramah lingkungan harus selalu
36. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
diupayakan. Dalam kaitannya dengan praktikum kimia hijau ini, petunjuk yang
dapat digunakan sebagai acuan adalah sebagai berikut (Chandrasekaran, Ranu,
Yadav, & Bhanumati, 2009).
1. Praktikum seharusnya melibatkan penggunaan reagen alternatif yang tidak
hanya ramah lingkungan, tetapi juga tersedia dalam jumlah banyak dan
harganya murah. Eksperimen seharusnya tidak melibatkan pelarut-pelarut
organik, seperi eter, petroleum eter, benzena, toluena, dan heksena.
2. Praktikum yang dimodifikasi seharusnya tidak melibatkan teknik-teknik
instrumentasi, seperti sistem tekanan tinggi, sistem vakum, dan sistem
inert.
3. Praktikum seharusnya menghindari prosedur eksperimen yang
membosankan, seperti waktu reaksi yang lama dan reaksi pada tekanan
tinggi.
4. Semua praktikum yang berkaitan dengan pembuatan, pemisahan campuran
senyawa, identifikasi gugus fungsi, dan sebagainya seharusnya dilakukan
dalam skala semimikro atau mikro.
5. Praktikum yang bertujuan membuat produk pada skala besar dapat
dihapuskan dan sebagai penggantinya adalah siswa mungkin disuruh
melaporkan data yang diambil dari artikel jurnal yang sudah
dipublikasikan.
Untuk bahan-bahan kimia berbahaya yang tidak dapat diganti dengan
bahan-bahan kimia ramah lingkungan, praktikum masih bisa dilaksanakan,
hanya saja dilakukan dalam skala kecil (mikro). Hal ini dimungkinkan karena
kimia hijau tidak saja mencegah, tetapi juga mengurangi pembuangan limbah
berbahaya ke lingkungan. Limbah yang dihasilkan dari praktikum yang
menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya ini sebelum dibuang ke
lingkungan perlu diolah terlebih dahulu. Untuk bahan-bahan kimia yang
berbahaya karena konsentrasinya yang tinggi, seperti larutan H SO , sebelum
dibuang ke lingkungan diencerkan terlebih dahulu atau direaksikan dengan
senyawa tertentu untuk menetralkan bahaya yang ditimbulkan. Pada kasus ini,
larutan H SO direaksikan dengan larutan NaOH sehingga dihasilkan produk
37. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
yang aman berupa Na SO dan H O. Masih untuk praktikum yang
menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya, praktikum mungkin tidak dapat
dilaksanakan, tetapi siswa tetap membuat rancangan praktikum, hanya saja
data diberikan oleh guru. Data ini dapat diambilkan dari artikel jurnal ilmiah
yang sudah dipublikasikan. Siswa menganalisis data yang diberikan dan
kemudian mengomunikasikan hasilnya.
Mengingat jumlah dan jenis praktikum kimia hijau untuk jenjang SMA
masih terbatas, penelitian untuk menemukan bahan-bahan dan prosedur hijau
perlu dilakukan secara intensif. Dengan demikian, praktikum kimia yang
berlangsung di SMA tidak saja aman bagi lingkungan, tetapi juga aman bagi
siswa dan guru-guru yang melakukannya. Berikut ini disajikan beberapa
contoh praktikum kimia hijau yang dapat dilakukan di SMA.
1) Kepolaran senyawa
Pada praktikum tradisional topik kepolaran senyawa, bahan-bahan kimia
yang digunakan adalah air suling, etanol, aseton, dan CCl , Bahan-bahan
kimia berbahaya pada praktikum tradisional ini adalah aseton, dan CCl .
Untuk “menghijaukan” topik ini, bahan-bahan kimia berbahaya diganti
dengan bahan-bahan ramah lingkungan. Pada praktikum kimia hijau topik
ini dapat digunakan air suling, etanol, minyak kelapa, dan minyak tanah.
2) Daya hantar listrik larutan elektrolit dan non-elektrolit
Pada praktikum tradisional topik daya hantar listrik larutan elektrolit dan
non-elektrolit ini, bahan-bahan kimia yang digunakan adalah larutan air
suling, gula, urea, etanol, NaCl, NaOH, HCl, HNO , H SO , CH COOH
dan NH OH. Bahan-bahan kimia berbahaya yang digunakan pada
praktikum ini adalah NaOH, HCl, HNO , H SO , dan NH OH. Praktikum
kimia hijau yang dilakukan adalah tidak menggunakan bahan-bahan kimia
berbahaya tersebut dan cukup menggunakan bahan-bahan seperti larutan
gula, urea, dan NaCl, serta cuka, air jeruk, dan air sabun.
3) Hukum kekekalan massa
Pada praktikum tradisional topik hukum kekekalan massa, bahan-bahan
yang digunakan adalah Pb(NO ) dan KI. Pb(NO ) adalah zat berbahaya
38. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
karena mengandung ion logam berat Pb. Pada praktikum kimia hijau topik
ini, bahan-bahan yang dapat digunakan adalah CaCO dan CH COOH serta
reaksi dilakukan pada tempat tertutup. Kedua zat ini aman bagi siswa dan
lingkungan.
4) Sifat asam dan basa
Pada praktikum tradisional topik sifat asam dan basa, bahan-bahan yang
digunakan adalah CH COOH, HCl, H SO , NaOH, dan NH OH. Beberapa
bahan-bahan kimia ini berbahaya bagi mahluk hidup. Oleh karena itu, pada
praktikum kimia hijau topik ini, bahan-bahan yang digunakan adalah air
suling, soda kue, air jeruk, pupuk, garam dapur, air teh, cuka, kertas
lakmus, kertas pH, dan indikator alami (kul merah, bluberi, dan bit).
Sementara itu, peralatan utama yang diperlukan adalah pH meter. (Beyond
Benign, 2014).
5) Reaksi eksoterm dan endoterm
Pada praktikum tradisional topik reaksi eksoterm dan endoterm, bahan-
bahan kimia yang digunakan adalah KNO dan NaOH. Pada praktikum
kimia hijau topik ini, bahan-bahan yang digunakan untuk reaksi eksoterm
adalah H O , H O, dan enzim katalase dari hati sapi serta bahan-bahan
yang digunakan untuk reaksi endoterm adalah H O dan asam sitrat (Beyond
Benign, 2014).
6) Pengaruh konsentrasi dan suhu terhadap laju reaksi
Pada praktikum tradisional topik pengaruh konsentrasi dan suhu masing-
masing terhadap laju reaksi digunakan zat kimia CaCO dan HCl. Bahan
kimia yang berbahaya yang digunakan pada praktikum ini adalah HCl.
Praktikum kimia hijau dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan tablet
vitamin C, iodium tincture, amilum, dan H O (Wright, 2002).
7) Pengaruh katalis terhadap laju reaksi
Praktikum tradisional topik pengaruh katalis terhadap laju reaksi
menggunakan bahan-bahan kimia H O , FeCl , dan NaCl. Bahan-bahan
kimia berbahaya pada praktikum ini adalah FeCl . Praktikum kimia hijau
39. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
topik ini menggunakan H O dan enzim katalase dari hati sapi (Kimbrough,
Magoun, & Langfur, 1997).
8) Pengaruh konsentrasi dan suhu pada pergeseran kesetimbangan
Praktikum tradisional topik pengaruh konsentrasi dan suhu masing-masing
terhadap pergeseran keseimbangan menggunakan bahan-bahan kimia
FeCl , KSCN, dan NaOH. Zat-zat kimia berbahaya adalah FeCl , KSCN,
dan NaOH. Praktikum kimia hijau yang dilakukan menggunakan amilum
dan iodium atau teh dan asam asetat (Beyond Benign ).
Pentingnya integrasi kimia hijau ke dalam kurikulum pendidikan telah
diungkapkan oleh beberapa ahli. Kerr (2007) menyatakan bahwa integrasi
kimia hijau ke dalam kurikulum pendidikan dapat menyiapkan ahli-ahli kimia
hijau dalam merancang proses-proses kimia yang ramah lingkungan. Braun et
al. menyatakan bahwa kimia hijau tidak dimaksudkan untuk
menggantikan materi pembelajaran yang telah ada, melainkan kelas yang ada
seharusnya diajarkan dengan cara-cara yang baru dan menggabungkan kimia
hijau ke dalam materi kimia. Sementara itu, Chandrasekaran, Ranu, Yadav,
dan Bhanumati (2009) menyatakan bahwa praktikum kimia hijau tidak
dimaksudkan untuk menggantikan metode tradisional secara drastis,
melainkan praktikum kimia hijau ini dipertimbangkan melengkapi prosedur
yang ada.
Praktikum kimia hijau ini tidak hanya menyediakan teknik-teknik yang
bervariasi, tetapi juga mampu mencapai pembangunan keberlanjutan yang
tidak menggganggu kebutuhan generasi mendatang. Dengan praktikum kimia
hijau, generasi sekarang maupun generasi mendatang masing-masing dapat
memenuhi kebutuhannya, tanpa saling mengganggu satu sama lain. Di lain
pihak, pemahaman siswa terhadap prinsip-prinsip kimia hijau dapat
membimbing siswa mengidentifikasi bahan-bahan kimia berbahaya dan bahan-
bahan kimia ramah lingkungan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Ketika siswa berhadapan bahan-bahan kimia berbahaya yang digunakan
dalam kehidupan sehari-hari, mereka mampu melakukan penanganan
sederhana jika terjadi kecelakaan yang diakibatkan oleh bahan-bahan kimia
40. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
berbahaya tersebut. Ketika siswa membeli makanan yang berwarna, siswa
akan memiliki kecurigaan terhadap pewarna sintetik yang digunakan dalam
makanan tersebut sehingga tidak memilih makanan tersebut. Siswa juga dapat
menyarankan kepada pembuat makanan agar tidak menggunakan pewarna
sintetik. Dengan demikian, siswa akan mampu menghindarkan diri dari bahaya
yang ditimbulkan oleh bahan kimia berbahaya. Contoh yang lain, ketika siswa
ingin membeli pendingin ruangan (air contitioning), dengan pengetahuan
kimia hijau mereka tidak akan memilih peralatan AC yang menggunakan CFC,
melainkan mereka akan memilih peralatan AC yang menggunakan
hidrofluorokarkon (hydrofluorcarbon, HFC). CFC jika terlepas ke atmosfir
dapat menghasilkan radikal klor karena berinteraksi dengan sinar ultraviolet.
Radikal klor ini mampu merusak lapisan ozon. Lapisan ozon di atmosfir
berfungsi melindungi mahluk hidup dari radiasi sinar ultraviolet yang dapat
menyebabkan kanker kulit. Sementara itu, HFC adalah senyawa yang aman
bagi lapisan ozon. Contoh berikutnya, pemahaman terhadap energi fosil yang
tidak dapat diperbarui dan dampak yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan
bakar fosil (misalnya bensin dan solar) akan membantu siswa melakukan
langkah-langkah bijak, seperti penghematan energi, menggunakan energi
alternatif atau terbarukan dalam aktivitas sehari-hari. Penggunaan energi fosil
secara terus menerus akan menyebabkan energi tersebut cepat habis sehingga
generasi mendatang tidak dapat menikmati energi fosil tersebut. Selain itu,
penggunaan energi fosil ini bukan tidak menimbulkan masalah. Masalah yang
ditimbulkan sangat luar biasa. Pertama, bahan bakar fosil semakin lama
semakin habis karena energi ini tidak dapat diperbarui. Kedua, pembakaran
bahan bakar fosil menghasilkan partikulat karbon dan logam berat timbal yang
bersifat toksik bagi mahluk hidup. Partikulat logam timbal ini berasal dari
tetraetillead (TEL) yang sengaja ditambahkan ke dalam bensin untuk
meningkatkan bilangan oktan. Ketiga, hasil pembakaran tidak sempurna
bensin dan solar dapat menghasilkan gas karbonmonoksida yang beracun bagi
manusia dan hewan. Keempat, gas karbon dioksida yang dihasilkan dari
pembakaran bahan bakar bensin dan solar merupakan gas rumah kaca yang
41. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
membentuk lapisan di atmosfir bersama dengan gas yang lain seperti metana
dan uap air. Gas rumah kaca ini menyebabkan suhu bumi makin panas.
Akibatnya adalah naiknya permukaan air laut sehingga pulau-pulau kecil akan
tenggelam. Luas daratan akan semakin berkurang. Peningkatan suhu bumi ini
akan menyebabkan terjadinya perubahan iklim. Kelima, pembakaran bensin
dan/atau solar menghasilkan oksida-oksida belerang karena minyak bumi
mengandung belerang. Oksida-oksida ini bereaksi dengan uap air di atmosfir
membentuk asam. Ketika turun hujan, air hujan bersifat asam (hujan asam).
Keenam, pembakaran dapat meningkatkan suhu pada mesin kendaraan dan
industri. Suhu yang tinggi ini pada mesin kendaraan dan industri ini
menyebabkan gas nitrogen dan oksigen yang ada di atmosfir bereaksi
membentuk oksida-oksida nitrogen. Oksida-oksida nitrogen ini bereaksi
dengan uap air di atmosfir membentuk asam dan akhirnya hujan asam.
Jika siswa dan setiap orang telah memiliki pemahaman dan
melaksanakan prinsip-prinsip kimia hijau dalam kehidupan sehari-hari, maka
siswa akan terhindar dari bahaya kimia. Lingkungan juga dapat diselamatkan
dari polusi dan sumber-sumber daya alam tetap lestari. Generasi mendatang
juga dapat menikmati atau memenuhi kebutuhannya dengan memanfaatkan
sumber-sumber daya yang masih lestari. Dengan demikian, pembangunan
berkelanjutan akan dapat dicapai. Kerr (2007) menyatakan bahwa kimia hijau
merupakan alat yang ampuh yang menyiapkan siswa untuk melakukan praktik-
praktik yang menguntungkan umat manusia dan lingkungan. Di lain pihak,
pendidikan sangat penting untuk memopulerkan kimia hijau (Hjeresen, Schutt,
& Boese, 2000).
Institusi internasional, misalnya American Chemical Society (ACS) dan
Polish Chemical Society sangat aktif memopulerkan kimia hijau kepada para
siswa di sekolah, para pekerja di pabrik industri kimia dan distributor produk
kimia. Selain itu, Environmental Protection Agency dan American Chemical
Agency juga telah memperkenalkan kimia hijau ke dalam kelas dan
laboratorium. Secara bersama-sama organisasi ini telah mengembangkan
materi pendidikan kimia hijau dan mendorong “penghijauan” kurikulum kimia
42. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
(Can & Dickneider, 2004). Rani, Maheshwari, Chauhan, dan Singh (2012)
menyarankan aktivitas-aktivitas kimia hijau yang dapat dilakukan di dunia
pendidikan adalah:
1. menggunakan pembicara kimia hijau,
2. mengorganisasikan workshop kimia hijau secara interdisipliner di institusi
pendidikan,
3. bekerja sama dengan perusahaan lokal untuk merancang dan melaksanakan
projek kimia hijau,
4. mengembangkan aktivitas kimia hijau dengan institusi pendidikan lain,
5. mengubah praktikum kimia menjadi praktikum yang lebih hijau,
6. memasang poster kimia hijau di lingkungan institusi pendidikan,
7. mendistribusikan tabloid kimia hijau kepada masyarakat lokal, dan
8. merancang web kimia hijau.
Integrasi kimia hijau ke dalam kurikulum sekolah akan memberikan
motivasi dan kesempatan kepada siswa untuk mengatasi, mengeksplorasi, dan
menyenangi sains sejak awal. Kurikulum ini akan menyediakan pemahaman
tentang dampak sains secara luas, menjembatani kesenjangan antara kelas dan
lingkungan global dan yang paling penting adalah membantu menyiapkan ahli-
ahli kimia yang peduli terhadap kesehatan dan lingkungan di masa depan.
Menurut United Nations Sustainable Development (1992) tentang Agenda 21
pada Bab 36, pendidikan adalah alat yang penting untuk mencapai kesadaran
lingkungan dan etika, nilai dan sikap, serta keterampilan dan prilaku yang
konsisten dengan pembangunan berkelanjutan dan partisipasi publik dalam
pengambilan keputusan yang efektif. Sementara itu, Fien dan Tilbury (1996)
menyatakan bahwa pendidikan adalah instrumen yang penting untuk
melanjutkan masa depan. Pendidikan merupakan solusi untuk memperbaiki
lingkungan yang “sakit.” Chanshetti (2014) menyatakan bahwa kimia hijau
adalah kimia ramah lingkungan yang akan menentukan kualitas hidup modern.
Kimia hijau memokuskan pada pencapaian keberlanjutan melalui sains dan
teknologi. Kimia hijau merupakan pilar bagi pembangunan berkelanjutan
(Singh & Ravichhandran, .
43. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
E. PENUTUP
Setiap harinya bumi kita “dihujani” oleh limbah kimia berbahaya.
Limbah berbahaya ini utamanya berasal dari industri kimia. Faktor
penyumbang limbah yang lain adalah kegiatan laboratorium yang
menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya. Limbah ini menyebabkan polusi
terhadap tanah, air, dan udara serta merusak sumber-sumber daya alam. Selain
itu, eksploitasi sumber-sumber daya alam, seperti minyak bumi, yang
berlebihan tanpa peraturan yang ketat menyebabkan sumber-sumber daya alam
cepat habis. Minyak bumi ini utamanya digunakan untuk bahan bakar industri
dan transportasi. Akibatnya, generasi mendatang tidak dapat memenuhi
kebutuhannya karena sumber-sumber daya alam telah habis dan lingkungan
telah terpolusi.
Untuk mencegah dan mengurangi laju kerusakan sumber-sumber daya
alam dan polusi lingkungan, gerakan kimia hijau adalah jawabannya. Proses-
proses yang berlangsung di industri kimia telah digeser dari proses-proses
yang menghasilkan limbah berbahaya ke proses-proses yang menghasilkan
produk dan limbah yang aman dan ramah lingkungan. Gerakan kimia hijau di
dunia industri ini tidaklah cukup. Gerakan kimia hijau harus menjadi gerakan
global bagi masyarakat di seluruh dunia. Untuk dapat mencapai gerakan kimia
hijau secara global, langkah efektif yang dapat dilakukan adalah
mengintegrasikan kimia hijau ke dalam kuriukulum pendidikan. Integrasi
kimia hijau ke dalam kurikulum, khususnya kurikulum kimia SMA, dapat
meliputi “menghijaukan” teori-teori kimia dan praktikum kimia.
“Penghijauan” terhadap teori-teori kimia akan memberikan pemahaman
kepada siswa tentang bahaya yang ditimbulkan oleh zat-zat kimia berbahaya
serta cara pencegahan dan penanggulangannya. Siswa juga memahami dampak
dari limbah-limbah kimia berbahaya jika dibuang ke lingkungan, baik dalam
skala lokal maupun global. Sementara itu, “penghijauan” terhadap topik-topik
praktikum kimia SMA dimaksudkan agar siswa aman bekerja dengan bahan-
bahan kimia ramah lingkungan dan limbah yang dihasilkan tidak
44. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
menyebabkan polusi lingkungan sehingga kita masih dapat menikmati air dan
udara bersih. Generasi mendatang juga masih dapat menikmati lingkungan
yang bersih serta sumber-sumber daya alam yang lestari.
Dengan pemahaman tentang kimia hijau, siswa mampu berpikir dan
bertindak berdasarkan prinsip-prinsip kimia hijau. Siswa juga menyebarkan
pemahaman ini kepada semua orang yang ada di lingkungannya sehingga
semua orang memiliki pemahaman terhadap kimia hijau. Dengan cara itu, kita
mampu menjaga lingkungan agar tetap lestari. Kita mampu memenuhi
kebutuhan di masa sekarang tanpa mengganggu generasi mendatang
memenuhi kebutuhannya. Dengan kata lain, pembangunan berkelanjutan dapat
dicapai.
45. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
DAFTAR RUJUKAN
Anastas, P. T. & Warner, J. C. (1998). Green chemistry: Theory and practice.
Oxford: Oxford Science Publications.
Bertazzi, P. A., Bernucci, I., Brambilla, G., Consonni, D., & Pesatori, A. C.
(1998). The Seveso studies on early and long-term effects of dioxin
exposure: A review. Environmental Health Perspectives, - .
Beyon Benign. (2014). Green chemistry replacemens exercises. Dikases 10
Agustus 2014 dari http://webcache.googleusercontent.com/search?q
=cache:92Eac6ou9tsJ:resources4rethinking.ca/en/resource/green-
chemistry-replacement-exercises+&cd=8&hl=id&ct=clnk&gl=id.
Braun, B., Charney, R., Clarens, A., Farrugia, J., Kitchens, C., Lisowski, C.,
Naistat D. & O’Neil A. . Completing our education: Green
chemistry in the curriculum. Journal of Chemical Education,
- .
Can, M. C. & Dickneider, T. A. (2004). Infusing the chemistry curriculum
with green chemistry using real-world examples, web modules, and
atom economy in organic chemistry courses. Journal of Chemical
Education, - .
Chandrasekaran, S., Ranu, B. C., Yadav, G. D., & Bhanumati, S. (2009).
Monographs on Green Chemistry Experiments, GC Task Force, DST.
Diakses 2 Agutus 2014 dari http://www.dst. gov.in/green-chem.pdf.
Chanshetti, U. (2014). Green chemistry: Environmentally benign chemistry.
International Journal of Advanced Research in Chemical Science,
- .
Clark J. (2005). Green chemistry and environmentally friendly technologies.
Dalam C. A. M. Afonso & J. G. Crespo. (Eds). Green separation
processes. (hal. 3-18). Weinheim: Wiley-VCH Berlag GmbH & Co.
Dash, S. (2014). Green chemistry: An essentiality of an hour: A review. Asian
Journal of Biochemical and Pharmaceutical Research, - .
Fien, J. & Tilbury, D. (1996). Learning for a sustainable environment: An
agenda for teacher education in Asia and the Pacific. Diakses 3
46. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Agustus 2014 dari http://unesdoc.unesco.org/ images/0010/001056/10
607e.pdf.
Gandhari, R., Maddukuri, P. P., & Vinod, T. K. (2007). Oxidation of aromatic
aldehydes using oxone. Journal of Chemical Education, 84 - .
Gathergood, N., Scamells, P. J., & Garcia M. T. (2006). Biodegradable ionic
liquids: The first readily biodegradable ionic liquids. Green Chemistry,
- .
Grandjean, P., Satoh, H., Murata, K., & Eto, E. (2010). Adverse effects of
methylmercury: Environmental health research implications.
Environmental Health Perspectives, 1137-1145. DOI:
10.1289/ehp.0901757.
Gronnow, M. J. (2005). Energy efficiencies in chemical reactions. Organic
Process Research and Development, 9 .
Hatamjafari, F. & Nezhad, F. G. (2013). An efficient one-pot synthesis of
dihydropyrimidinones under solvent-free conditions. Oriental Journal
of Chemistry, - .
Hjeresen, D. L. Schutt, D. L., & Boese, J. M. (2000). Green chemistry and
education. Journal of Chemical Education, 12 - .
Inam, F., Deo, S., Kadam, N., & Lambat, T. (2014). Applications of thermal
and microwave-assisted synthesis of xanthone derrivative: A new
methodology. International Journal of Innovative and Applied
Research, - .
Joshi, U. J., Gokhale, K. M. & Kanitkar, A. P. (2011). Green chemistry: Need
of the hour. Indian Journal of Pharmaceutical Education and
Research, 45 - .
Karpudewan, M., Ismail, Z., & Mohamed, N. (2011). Green chemistry:
Educating prospective science teachers in education for sustainable
development at school of educational studies, USM. Journal of Social
Sciences, 7 - .
Kerr, M. E. (2007). Green chemistry and sustainable development. Maejo
International Journal of Science and Technology, 1 - .
47. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Kimbrough, D. R., Magoun, M. A., & Langfur, M. (1997). A Laboratory
experiment investigating different aspects of catalase activity in an
inquiry-based approach. Journal of Chemical Education, -
.
Kompas.com. (2009). Mengapa cat bisa berbahaya? Diakses 6 Agustus 2014
dari http://properti. kompas.com/read/2009/09/03/15405275/Mengapa.
Cat.Bisa.Berbahaya.
Linthorst, J. A. (2010). An overview: Origins and development of green
chemistry. Foundation of Chemistry , 55–68. DOI: 10.1007/
s10698- - - .
McKeown-Ice, R. (2000). Environmental education in the United States: A
survey of preservice teacher education programs. The Journal of
Environmental Education, 32 - .
Moorthy, D. V. S. & Kotaiah, B. (2012). Impact of CFCs on ozone layer and
global warming. IOSR Journal of Engineering, - .
NOP Team Project. . Why NOP- Diakses 3 Agustus 2014 dari
http://udarakota.bapenas. go.id.
Pacheco, B. S., Nunes, C. F. P., Rockembach, C., Bertelli, P., Mesko, M. F.,
Roesch-Ely, M., Moura, S., & Pereira, C. M. P. (2014). Eco-friendly
synthesis of esters under ultrasound with p-toluenesulfonic acid as
catalyst. Green Chemistry Letters and Reviews, - .
Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 69
Tahun 2014 tentang Kerangka dan Struktur Kurikulum Sekolah
Menangah Atas/Madrasyah Aliyah.
Phillips, A. S., Hung, Y. T., & Bosela, P. A. (2007). Love Canal tragedy.
Journal of Performanve and Constructed Facillities, 21 - .
Plater, Z. J. B. (1995). Facing a time of counter-revolution: The kepone
incident and a review of first principles. University of Richmond Law
Review, 29 - .
Rani, B., Maheshwari, R., Chauhan, A. K., & Singh, U. (2012). Potentiality of
green chemistry for future perspectives. International Journal of
Pharmaceutical and Chemical Sciences, - .
48. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Ravichandran, S. (2011). Green chemistry for sustainable development. Asean
Journal of Biochemical and Pharmaceutical Research, - .
Redhana, I W. (2013). Identifikasi bahan kimia berbahaya yang digunakan
dalam praktikum kimia SMA. Makalah disajikan Seminar Nasional
MIPA dan Pendidikan MIPA III, FMIPA Universitas Pendidikan
Ganesha, tanggal 30 November.
Ronald J. W., Dennis, C. H. & Berger, S. (2006). The accident in Bhopal:
Observations 20 years later. Paper presented at American Institute of
Chemical Engineers. Spring National Meeting 40th
Annual Loss
Prevention Symposium Orlando, Florida. April 24- .
Sato, K., Aoki, M., & Nayori, R. A., (1998). A green route of adipic acid:
Direct oxidation of cyclohexenes with 30 percent hydrogen peroxide.
Science, - .
Sherdon, R. A. (2014). The E factor at 21. Diakses 3 Agustus 2014 dari http://
industrialgreenchem.com/pdf-docs/presentations/igcw%202013/sympo
%20day2/Evening %20 Plenary%20talk.pdf
Singh, A., Singh, S., & Singh, N. (2014). Green chemistry: Sustainability an
innovative approach. Journal of Applied Chemistry, - .
Singh, L. & Ravichandran, S. (2014). Green chemistry: The future pillars.
International Journal of ChemTech Research, - .
Travis, B. R., Sivakumar, M., Hollist, G. O., & Borhan, B. (2003). Facile
oxidation of aldehydes to acids and esters with oxone. Organic Letters,
, 1031– .
Undang-undang Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 2003 tentang Sistem
Pendidikan Nasional.
United Nations Sustainable Development. (199 . Agenda 21. United Nation
Conference on Environment & Development, Rio de Janeiro, Brasil, 3-
14 June. Dikses 4 Agustus 2014 dari http://sustainabledevelopment.
un.org/content/documents/Agenda21.pdf.
United Nations. (1992). The Rio declaration on environment and development.
Diakses 5 Agustus 2014 dari http://www.jus.uio.no/lm/environmental.
development.rio.declaration.1992/por-trait.a4.pdf.
49. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
United Stated Environmental Protection Agency (US EPA). (2001). 5-year
review report for Stringfellow hazardous waste site Glen Avon,
California. Oakland, California: CH2M HILL, Inc. Diakses 6 Agustus
2014 dari http://yosemite.epa.gov/R9/SFUND/R9SFDOCW.NSF/
688299b284b16e92882574260073faef/1764c919d2bd4d4b8825735500
2c2482/$FILE/5yrmain(9-26-01).pdf.
United Stated Environmetal Protection Agency (US EPA). (2014a). Basics of
green chemistry. Diakses 2 Agutus 2014 dari http://www2.epa.gov/
green-chemistry/basics-green-chemistry# twelve.
US EPA. (1998). The presidential green chemistry challenge awards program:
summary of 1998 award entries and recipients. Dakses 5 Agustus 2014
dari http://www2.epa.gov/ sites/production/files/documents/award_
entries_and_recipients1998.pdf.
US EPA. (2014b). Green chemistry’s twelve principles. http://www2.epa.gov/
green-chemistry/basics-green-chemistry#twelve.
US EPA. (2 c). 1998 Greener Synthetic Pathways Award. Diakses 5
Agustus 2014 dari http://www2.epa.gov/green-chemistry/1998-greener-
synthetic-pathways-award.
US EPA. (2014d). Alternative synthetic pathways award. Diakses 5
Agustus 2014 dari http: http://www2.epa.gov/green-chemistry/1998-
greener-synthetic-pathways-award.
US EPA. (2014e). 1998 Academic Award (Draths and Frost). Diakses 5
Agustus dari http:// www2.epa.gov/green-chemistry/1998-academic-
award-draths-and-frost.
US EPA. ( f . Greener synthetic pathways award. Diakses 4 Agustus
2014 dari http://www2.epa.gov/green-chemistry/1997-greener-
synthetic-pathways-award.
US EPA. (2014g Greener synthetic pathways award. Diakses 4 Agustus
2014 dari http://www2.epa.gov/green-chemistry/1996-greener-
synthetic-pathways-award.
US EPA. (2014h). 1996 Small Business Award. Diakses 5 Agustus 2014 dari
http://www2. epa.gov/green-chemistry/1996-small-business-award.
50. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Warner, J. C., Cannon, A. S., & Dye, K. M. (2004). Green chemistry.
Environmental Impact Assessment Review, , 775-799. DOI: 10.1016/
j.eiar.2004.06.006.
World Commission for Environment and Development WCED. (1987). Our
Common Future. Oxford: Oxford University Press.
Wright, S. W. (2002). The vitamin C clock reaction. Journal of Chemical
Education, (1), 41– .
Yamada, Y. M. A., Torri, K., & Uozumi, Y. (2009). Oxidative cyclization of
alkenols with oxome using a miniflow reactor. Beilstein Journal of
Organic Chemistry, - .
Zhao, D., Liao, Y., & Zhang, Z. (2007). Toxicity of ionic liquids. Clean.
.
51. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
RIWAYAT HIDUP
I Wayan Redhana dilahirkan di Dusun Bonbiyu, Desa Saba,
Kecamatan Blahbatuh, Kabupaten Gianyar, Propinsi Bali pada
tanggal 25 Maret 1965. Dia adalah anak kelima dari pasangan I
Ketut Baruk (Alm.) dan Ni Luh Mayun. Dia menikah dengan
Luh Maharani Merta, anak kelima dari pasangan I Ketut Merta
(Alm.) dan Ni Ketut Suwiti pada tanggal 4 Desember 1995.
Sampai saat ini mereka telah dikaruniai dua orang anak laki-
laki, yaitu Gede Ari Mahendra Mardaningrat (1 tahun) dan
Kadek Herdana Vildan Mardaningrat ( tahun).
Pendidikannya dari SD sampai SMA diselesaikan di Kabupaten
Gianyar, Propinsi Bali, yaitu SD Negeri 2 Saba (1973-1979), SMP Negeri 1
Blahbatuh (1979-1982), dan SMA Negeri 1 Gianyar (1982- . Tahun 1985
dia melanjutkan pendidikan di FKIP Universitas Udayana pada Program S1 di
Program Studi Pendidikan Kimia. Dia menyelesaikan pendidikannya di FKIP
Universitas Udayana tahun 1989. Pekerjaan sebagai dosen tetap dimulai tahun
. Tahun 199 - ia menempuh studi Studi S2 di Program Studi Kimia,
FMIPA, Institut Teknologi Bandung. Pendidikan S3 ditempuh pada Program
Studi IPA Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia tahun 2006
sampai 2009. Bidang keahlian yang bersangkutan adalah pendidikan kimia,
khususnya keterampilan berpikir tingkat tinggi, penalaran, dan pendidikan
kimia hijau.
Beberapa penelitian yang telah dan sedang dilakukan adalah (1)
Identifikasi miskonsepsi siswa SMA terhadap konsep-konsep kimia,
Pembelajaran berbasis studi kasus untuk meningkatkan hasil belajar
mahasiswa kimia, ( ) Penerapan pembelajaran berbasis masalah untuk
meningkatkan keterampilan pemecahan masalah kimia, ( ) Identifikasi
miskonsepsi guru-guru kimia pada pembelajaran struktur atom, ( ) Model
perubahan konseptual pada pembelajaran kimia di SMA, ( ) Pengembangan
program pembelajaran berpikir kritis pada mata pelajaran sains SMP, ( ) Studi
pola penalaran mahasiswa dalam memecahkan masalah kimia, ( )
Pengembangan buku kerja kimia berbasis peta argumen menggunakan konteks
budaya lokal pada mata pelajaran kimia SMA, ( ) Pengembangan praktikum
kimia SMA berbasis ICT, ( ) Pengembangan tes keterampilan berpikir kritis,
52. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
( ) Pengembangan tes keterampilan berpikir kreatif, dan ( ) Pengembangan
buku penuntun praktikum kimia SMA ramah lingkungan.
Di samping aktif melakukan penelitian, ia juga aktif berpartisipasi
sebagai pemakalah pada pertemuan ilmiah atau seminar nasional dan
internasional. Pertemuan ilmiah yang pernah diikuti adalah: Seminar
Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia IV (UPI) dengan judul makalah
“Pertanyaan Socratik untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa,”
Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia (UNS) dengan judul
makalah “Efektivitas program pembelajaran berpikir kritis pada topik
termokimia,” Seminar Nasional Pendidikan (UNILA) dengan judul
makalah “Peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa melalui pembelajaran
berbasis masalah terbimbing pada topik termokimia,” The st
International
Seminar on Science Education (UPI) dengan judul makalah “Chemistry
teachers’ views towards teaching and learning and assessment of critical
thinking skills,” The nd
International Seminar on Science Education (UPI)
dengan judul makalah “Program for critical thinking skill teaching and
learning: Excellences and problems in its implementation,” The 3rd
Internasional Seminar on Science Education (UPI) dengan judul makalah
“Application of argument mapping-based learning model to improve students’
critical thinking skills in thermochemistry topic,” The 4rd
Internasional
Seminar on Science Education (UPI) dengan judul makalah “The development
of argument-map-based-chemistry workbook of themochemistry topic,”
Seminar Nasional Pendidikan (PGRI Ternate Maluku Utara) dengan judul
“Meningkatkan profesionalisme guru melalui pembelajaran inovatif,”
Seminar Nasional MIPA dan Pendidikan MIPA I (UNDIKSHA) dengan judul
makalah “Miskonsepsi siswa pada topik hidrokarbon Seminar Nasional
MIPA dan Pendidikan MIPA II (UNDIKSHA) dengan judul makalah
“Pengaruh model pembelajaran berbasis peta argumen terhadap hasil belajar
kimia siswa SMA,” Seminar Nasional Riset Inovatif I (UNDIKSHA)
dengan judul makalah “Pengembangan software praktikum kimia SMA” dan
“Pengembangan tes keterampilan berpikir kritis,” dan Seminar Nasional
MIPA dan Pendidikan MIPA III (UNDIKSHA) dengan judul makalah
“Identifikasi bahan kimia berbahaya yang digunakan dalam praktikum kimia
SMA.”
Ia aktif memublikasikan hasil-hasil penelitiannya dalam jurnal ilmiah.
Beberapa hasil penelitian yang telah dipublikasikan adalah: Pembelajaran
kesetimbangan kimia dengan simulasi (Jurnal Pendidikan dan Pengajaran), (2)
53. Orasi pengenalan guru besar Undiksha, 19 Agustus 2014
Pembelajaran generatif dengan strategi pemecahan masalah untuk
meningkatkan kualitas pembelajaran kimia dasar (Jurnal Pendidikan dan
Pengajaran), (3) Penggunaan kasus dalam pembelajaran biokimia (Jurnal
Pendidikan dan Pengajaran), ( ) Program pembelajaran keterampilan berpikir
kritis pada topik laju reaksi (Forum kependidikan), ( ) Efektivitas
pembelajaran berbasis masalah pada mata kuliah kimia dasar (Jurnal
Pendidikan dan Pengajaran), (6) Identifikasi miskonsepsi guru kimia pada
pembelajaran struktur atom (Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan),
) Praktikum biokimia melalui open-ended laboratory (Jurnal Penelitian
Pendidikan IPA), Model perubahan konseptual pada pembelajaran kimia
(Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan), ( ) Studi efektivitas
program pembelajaran berbasis masalah terbimbing pada topik laju reaksi
(Jurnal Penelitian Pendidikan IPA), ( ) Pembelajaran berbasis masalah
terbimbing untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa (Jurnal
Pendidikan dan Pengajaran ) Pembelajaran berbasis peta argumen dan
keterampilan berpikir kritis (Jurnal Pendidikan dan Pengajaran), ( ) Buku
kerja kimia berbasis peta argumen untuk meningkatkan keterampilan berpikir
kritis siswa (Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia), (1 ) Pembelajaran interaktif
laju reaksi berbantuan komputer (Jurnal Pendidikan dan Pengajaran),
Model pembelajaran berbasis masalah dan pertanyaan Socratik untuk
meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa (Cakrawala Pendidikan),
Pengaruh model pembelajaran berbasis projek terhadap hasil belajar siswa
(Jurnal Pendidikan Kimia Indonesia), Identifikasi konteks-konteks budaya
lokal yang relevan dengan materi kimia SMA (Jurnal Pendidikan Kimia
Indonesia), dan (17) Pengaruh model pembelajaran seminar Socrates terhadap
hasil belajar siswa (Cakrawala Pendidikan).