Muhammad Anan Dayzola
Secara umum termokimia berkaitan erat dengan proses pengukuran dan perubahan kalor yang terlibat dalam suatu reaksi kimia, perubahan keadaan, dan pembentukan larutan. Contoh termokimia dalam kehidupan sehari-hari yaitu:
1. Penggunaan Gas LPG pada Kompor Gas
Gas LPG umunya tersusun atas butana. Reaksi pembakaran gas LPG dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi termokimia seperti berikut:
C4H10 + 6 ½ O2 → 4CO2 + 5H2O
Reaksi pembakaran tersebut juga dapat melibatkan beberapa fraksi, karena gas LPG terkadang tidak murni hanya mengandung butana. Gas LPG terkadang juga tersusun atas senyawa hidrokarbon rantai lain dalam jumlah kecil, misalnya propana (C3H8), enata (C2H6), dan pentana (C5H12).
2. Termometer Zat Cair
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Cara kerja termometer zat cair melibatkan proses termokimia yaitu ketika suhu naik, maka cairan dibola tabung mengembang lebih banyak daripada gelas yang menutupinya. Akibatnya, cairan yang tipis dipaksa naik ke atas secara kapiler.
Sebaliknya, jika suhu turun, maka cairan dibola tabung akan mengerut dan cairan yang tipis akan kembali turun.
3. Pembuatan Metana Melalui Proses Pemisahan Batubara Cair
Batu bara banyak dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar, bahan pembuatan kosmetik, dan compac disk (CD). Pada proses pembakaran batu bara akan dihasilkan gas SO2. Gas SO2 ini sangatlah berbahaya bagi Kesehatan manusia dan juga alam, dampak yang paling umum yaitu dapat menyebabkan terjadinya hujan asam. Oleh sebab itu, diterapkan proses desulfurisasi menggunakan serbuk kapur (CaCO3) atau spray air kapur Ca(OH)2 dalam alat scrubers untuk menghilangkan gas SO2. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut:
CaCO3(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + CO2(g)
Ca(OH)2(aq) + SO2(g) → CaSO3(s) + H2O
Namun, biaya operasional desulfurisasi dan pembuangan deposit padatan Kembali menjadi masalah baru. Untuk meningkatkan nilai dari batu bara dan menghilangkan pencemaran SO2, maka dilakukan rekayasa batu bara, seperti grasifikasi dan reaksi karbon uap.
Grasifikasi
Grasifikasi dilakukan dengan memecah molekul-molekul besar dalam batu bara melalui proses pemanasan pada suhu tinggi (6000C – 8000C) sehingga dihasilkan bahan bakar berupa gas. Reaksinya adalah sebagai berikut.
Padatan batubara → Batubara cair → CH4(g) + C(s)
Karbon yang terbentuk kemudian direaksikan dengan uap air sehingga menghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan gas hydrogen (H2).
C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ∆H = 175 kJ.mol-1
Untuk meningkatkan nilai gas sintetik, gas CO diubah menjadi bahan bakar lain. Misalnya, campuran gas CO dan H2 yang telah diperkaya akan bereaksi membentuk metana dan uap air. Menurut reaksi berikut:
CO(g) + 3H2(g) → CH4(g) + H2O(g) ∆H = -206 kJ.mol-1
Setelah gas H2O diuapkan, maka akan diperoleh gas alam sintetik berupa gas CH4. Begitulah proses pembuatan gas metana menggunakan batu bara melalui proses pemisahan batubara cair.
4. Termokimia di dalam Buli-Buli (Kantong Air)
Buli-buli umumnya digunakan sebagai alat pengompres. Prinsip kerja buli-buli sama seperti prinsip kerja termokimia pada termos, yaitu menyimpan air panas. Cairan yang dimasukkan ke dalam buli-buli adalah air bersuhu tinggi berkisar antara 360C hingga 380C atau bersuhu rendah (dingin).
Ketika buli-buli digunakan maka suhu di luar buli-buli serta merta mempengaruhi keadaan suhu didalam buli-buli. Pada akhirnya mengakibatkan suhu buli-buli menurun, karena suhu diluar buli-buli lebih rendah daripada suhu yang ada di dalam buli-buli. Hal seperti ini termasuk ke dalam reaksi eksoterm.
5. Kantong Penyeka Portabel
Kantung penyeka portabel adalah alat P3K yang digunakan untuk mengantisipasi terjadinya kram atau terkilir. Kantung penyeka portabel menerapkan konsep reaksi endoterm dan eksoterm secara langsung.
Kantung penyeka terbagi menjadi dua jenis, yaitu kantung penyeka dingin dan kantung penyeka panas.
Kantung penyeka dingin berupa kantung plastik dua lapis. Plastik bagian luar terisi oleh serbuk ammonium nitrat (NH4NO3) dan plastic bagian dalam berisi air. Penggunaan kantung penyeka dingin yaitu dengan menekan kantung tersebut maka airnya akan keluar melarutan ammonium nitrat. Proses ini akan menurunkan suhu sehingga terjadi reaksi endoterm.
Kantung penyeka panas berupa kantung plastic kuat yang bertujuan supaya tidak ada gas oksigen yang bocor serta dapat menahan tekanan gas oksigen, hal ini dilakukan karena kantung penyeka panas berisi serbuk besi, garam dapur, dan gas oksigen. Reaksi pada kantung penyeka panas menghasilkan kalor sehingga terjadi reaksi eksoterm. Untuk menghasilkan panas kantong tersebut harus dikocok terlebih dahulu supaya oksigen keluar dari larutan NaCl dan terjadi reaksi antara besi dengan gas oksigen yang dikatalis oleh NaCl dan air.
