Ion

Untuk kegunaan lain, lihat Ion (disambiguasi).

Ion adalah atom atau sekumpulan atom yang bermuatan listrik. Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron, disebut anion, karena dia tertarik menuju anoda. Ion bermuatan positif, yang kehilangan satu atau lebih elektron, disebut kation, karena tertarik ke katoda. Proses pembentukan ion disebut ionisasi. Atom atau kelompok atom yang terionisasi ditandai dengan tikatas ⁿ⁺ atau ^n-, di mana n adalah jumlah elektron yang hilang atau diperoleh. Sebuah atom atau molekul disebut ion, apabila dari kondisi yang stabil atom atau molekul tersebut melepaskan atau menangkap sebuah elektron. Ion diketemukan pertama kali oleh fisikawan Jerman, Julius Elster dan Hans Friedrich Geitel pada tahun 1899. Ion dikatakan sebagai ion positif atau negatif tergantung dari jumlah elektron dan proton yang dimilikinya. Ion negatif adalah ion yang memiliki jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton, sedangkan ion positif adalah sebaliknya.

Udara disekitar kita mengandung banyak ion positif dan negatif. Ion-ion ini terbentuk secara alamiah akibat radiasi dari sinar kosmik, gelombang elektromagnetik, sinar matahari, cahaya lampu, air terjun dan lain sebagainya. Saat udara cerah konsentrasi ion negatif diluar gedung atau bangunan adalah sekitar 200-800 per cm3, sedangkan ion positif konsentrasinya sekitar 250-1500 per cm3. Di dalam ruangan ion-ion tersebut diketemukan dalam konsentrasi lebih rendah.

Ion negatif yang terbentuk di udara akibat radiasi alamiah tersebut sebagian besar adalah oksigen ion (O2-), karbon trioksida ion (CO3-), nitrogen dioksida ion (NO2-) dan nitrogen trioksida ion (NO3-). Ion-ion negatif ini didapati berada dalam keadaan stabil di udara dengan cara berikatan dengan molekul air disekitarnya. Itulah sebabnya mengapa ion-ion negatif banyak kita dapatkan pada waktu hujan turun atau disekitar air terjun dengan kandungan konsentrasi ion negatifnya bisa mencapai 10.000-20.000 per cm3.

Sedangkan konsentrasi ion negatif di daerah perkotaan sangat rendah. Hal ini dikarenakan udara perkotaan sarat dengan polusi dari berbagai asap industri dan kendaraan bermotor yang banyak mengandung gas serta partikel (sampah udara) yang umumnya bermuatan positif. Gas dan partikel tersebut antara lain, Nitrogen monooksida (NO), Ammonium ion (NH4+), Asetaldehid (CH3CHO), Asam asetat (CH3COOH). Gas dan partikel ini sangat mudah bereaksi dengan ion negatif yang terbentuk secara alamiah di udara. Akibatnya kandungan konsentrasi ion negatif di daerah perkotaan sangat rendah sekitar 100-200 per cm3.

Ion negatif dan kesehatan

Berbagai penelitian tentang hubungan dari ion negatif dan kesehatan telah dilakukan sejak sejak satu abad yang lalu. Penelitian banyak dilakukan terutama di negara Jerman dan Rusia. Pada tahun 1919 fisikawan Rusia A. L. Tchijevsky pertama kalinya berhasil menjelaskan tentang aksi biologi dan fisika dari unipolar ion. Keberhasilan ini dilanjutkan Tchijevsky dengan konsep ionisasi udara dalam proses pengobatan dibidang kedokteran dengan menciptakan ionizer bertegangan tinggi yang dikenal dengan nama Lustre (1930), dan mendemonstrasikan efek biologi dan medikal dari ion negatif pada pernapasan hewan dan pasien hipertensi serta asma.

Mekanisme efek biologi dan medikal dari ion negatif baru dijelaskan kemudian oleh A. P. Krueger dari Jerman pada tahun 1960. Krueger menjelaskan bahwa dengan menghirup ion negatif dapat menurunkan kandungan level serotonin dalam darah. Serotonin adalah sejenis hormon saraf yang bersifat depresan, yang dimana kelebihan serotonin dapat mengakibatkan mental depresi dan juga dapat menimbulkan penyempitan pada saluran pernapasan. Hal ini dibuktikan juga oleh Sulman dengan melalui percobaan terhadap para pasien yang terkena angin Sharaf atau Hamsin yang mengalami peningkatan serotonin 1000 kali lipat dari orang biasa, dan sembuh setelah melalui terapi ion negatif (1974).

Untuk mengetahui lebih lanjut efek dari ion negatif terhadap serotonin tersebut, Professor Tomoo Ryusi dari Tokyo Metropolitan University mengadakan percobaan terhadap 10 orang atlit sepeda. Ryusi mencoba mengamati kandungan serotonin dalam darah yang meningkat setelah melakukan olah raga sepeda selama 60 menit. Dari data yang didapat diketahui bahwa, bagi para atlit yang beristirahat di ruangan yang mengandung ion negatif 10.000 per cm3 didapati kandungan serotonin menurun hingga 50% dalam waktu 30 menit. Sedangkan para atlit diruangan yang hanya mengandung negatif ion 200-400 per cm3 kandungan serotonin justru bertambah banyak. Para atlit merasa lebih rileks di ruangan yang banyak mengandung ion negatif.

Disisi lain ion negatif juga diketahui berguna untuk menetralkan Superoksida. Superoksida dalam darah yang sebenarnya berfungsi untuk membunuh mikroorganisma dalam tubuh manusia, terkadang justru sebaliknya malah dapat merusak sel-sel dalam tubuh apabila kadar konsentrasinya terlalu tinggi (I. Fridovich, 1960). Sedangkan dengan adanya ion negatif akan dapat menambah jumlah enzim SOD (superoksida dismutase) yang berfungsi untuk mengurangi kadar superoksida dalam darah.

Ion negatif dan sterilisasi

Selain berguna bagi kesehatan tidak sedikit data-data yang menunjukkan bahwa ion negatif dapat juga dipergunakan untuk sterilisasi virus serta bakteri. Diantaranya ion negatif dapat membunuh bakteri E.Coli (K. H. Kingdon, 1960), Micrococcus Pyogenes dan virus Influenza (A. P. Krueger, 1976). Baik Kindon maupun Krueger mempergunakan konsentrasi ion negatif sebanyak 50.000-5.000.000 per cm3 dalam berbagai eksperimennya tersebut.

Selanjutnya mekanisme dari proses membunuh bakteri ini dijelaskan oleh N. I Goldstein (1992) sebagai berikut, reaksi dari dua buah ion negatif O2- dan dua buah ion positif H+dapat menghasilkan Hydrogen peroksida. Hydrogen peroksida dikenal memiliki energi potensial yang tinggi dan mampu untuk membunuh virus dan bakteri. Lebih lanjut H. Nojima dari Sharp Corp. (2002) menjelaskan reaksi dari ion negatif dalam membunuh bakteri E.Coli. Menurut Nojima pembentukan Hydrogen peroksida terjadi pada lapisan luar sel bakteri E.Coli, untuk kemudian merusak lapisan sel tersebut sekaligus membunuhnya.

Oleh Dr. Anto Tri Sugiarto, Pengamat iptek dan Peneliti pada Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia dengan spesialisasi pada plasma Teknologi

Sejarah

Ion pertama kali diteorikan oleh Michael Faraday sekitar tahun 1830, untuk menggambarkan bagian melekul yang bergerak ke anoda atau katoda. Namun, mekanisme peristiwa ini baru dideskripsikan pada 1884 oleh Svante August Arrhenius dalam disertasi doktornya di University of Uppsala. Pada mulanya, teori ini tidak diterima (ia memperoleh gelarnya dengan nilai minimum), tetapi disertasinya memenangi Hadiah Nobel Kimia pada 1903.

Larutan Ion

Larutan ion adalah larutan yang mengandung ion, karena ion dapat bergerak bebas sehingga dapat menghantarkan arus listrik

Portal Kimia