Pelarut
Pelarut adalah suatu zat yang melarutkan zat terlarut (cairan, padat atau gas yang berbeda secara kimiawi), menghasilkan suatu larutan. Pelarut biasanya berupa cairan tetapi juga bisa menjadi padat, gas, atau fluida superkritis. Kuantitas zat terlarut yang dapat larut dalam volume pelarut tertentu bervariasi terhadap suhu.
Pelarut paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air. Pelarut lain yang juga umum digunakan adalah bahan kimia organik (mengandung karbon) yang juga disebut pelarut organik. Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan lebih mudah menguap, meninggalkan substansi terlarut yang didapatkan. Untuk membedakan antara pelarut dengan zat yang dilarutkan, pelarut biasanya terdapat dalam jumlah yang lebih besar.
Penggunaan umum untuk pelarut organik terdapat dalam cuci kering (misalnya tetrakloroetilena), seperti thinner cat (misalnya toluena, terpentin), sebagai penghilang cat kuku dan pelarut lem (aseton, etil asetat), pada penghilang noda (misalnya heksana, petroleum eter), dalam deterjen (terpena lemon) serta dalam parfum (etanol).
Larutan dan kelarutan
Larutan terbentuk dari campuran zat-zat yang homogen, dimana pelarut memiliki komponen dengan jumlah yang lebih banyak daripada zat terlarut. Suatu larutan dengan jumlah maksimum zat terlarut pada suhu tertentu disebut larutan jenuh. Banyaknya zat terlarut dalam satu liter larutan jenuh pada suhu tertentu disebut kelarutan.[1]
Apabila suatu zat terlarut dimasukan ke dalam suatu pelarut, maka partikel zat terlarut akan menyebar ke seluruh pelarut. Kemudahan partikel zat terlarut menggantikan molekul pelarut bergantung pada kekuatan relatif dari interaksi antara pelarut-pelarut, interaksi antara zat terlarut-zat terlarut, dan interaksi antara pelarut-zat terlarut.[2] Jika tarik menarik zat terlarut-pelarut lebih kuat daripada tarik menarik pelarut-pelarut dan tarik menarik zat terlarut-terlarut, maka proses pelarutan akan berlangsung, proses ini disebut reaksi eksotermik. Jika interaksi zat terlarut-pelarut lebih lemah daripada interaksi pelarut-pelarut dan interaksi zat-zat terlarut maka proses ini disebut reaksi endotermik.
Klasifikasi
Pelarut organik dan anorganik
Pelarut organik merupakan pelarut yang umumnya mengandung atom karbon dalam molekulnya. Dalam pelarut organik, zat terlarut didasarkan pada kemampuan koordinasi dan konstanta dielektriknya. Pelarut organik dapat bersifat polar dan non-polar bergantung pada gugus kepolaran yang dimilikinya. Pada proses kelarutan dalam pelarut organik, biasanya reaksi yang terjadi berjalan lambat sehingga perlu energi yang didapat dengan cara pemanasan untuk mengoptimumkan kondisi kelarutan.[3] Larutan yang dihasilkan bukan merupakan konduktor listrik. Contoh pelarut organik adalah senyawa dengan fungsionalitas alkohol, eter, ester, keton, dan sebagainya.
Sementara itu, pelarut anorganik merupakan pelarut selain air yang tidak memiliki komponen organik di dalamnya. Dalam pelarut anorganik, zat terlarut dihubungkan dengan konsep sistem pelarut yang mampu mengautoionisasi pelarut tersebut. Biasanya pelarut anorganik merupakan pelarut yang bersifat polar sehingga tidak larut dalam pelarut organik dan non-polar. Larutan yang dihasilkan merupakan konduktor listrik yang baik. Contoh dari pelarut anorganik adalah amonia dan asam sulfat.
Pelarut protik dan aprotik
Pelarut dengan nilai permitivitas statis relatif (εr) lebih besar dari 15 (seperti kutub atau polarisasi) dapat dibagi menjadi protik dan aprotik. Pelarut protik melarutkan anion dengan kuat (larutan bermuatan negatif) melalui ikatan hidrogen. Air termasuk pelarut protik polar. Pelarut seperti aseton atau diklorometana cenderung memiliki momen dipol yang besar (pemisahan muatan parsial negatif dan muatan parsial positif dalam molekul yang sama) dan melarutkan spesi bermuatan positif melalui dipol negatif.[4] Dalam reaksi kimia penggunaan pelarut polar protik mendukung mekanisme reaksi SN1, sementara pelarut polar aprotik mendukung mekanisme reaksi SN2.
Tabel sifat-sifat pelarut umum
| Pelarut | Rumus kimia | Titik didih | Konstanta dielektrik | Massa jenis |
|---|---|---|---|---|
| Pelarut Non-Polar | ||||
| Heksana | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 °C | 2.0 | 0.655 g/ml |
| Benzena | C6H6 | 80 °C | 2.3 | 0.879 g/ml |
| Toluena | C6H5-CH3 | 111 °C | 2.4 | 0.867 g/ml |
| Dietil eter | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 °C | 4.3 | 0.713 g/ml |
| Kloroform | CHCl3 | 61 °C | 4.8 | 1.498 g/ml |
| Etil asetat | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 °C | 6.0 | 0.894 g/ml |
| Pelarut Polar Aprotik | ||||
| 1,4-Dioksana | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 101 °C | 2.3 | 1.033 g/ml |
| Tetrahidrofuran (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 66 °C | 7.5 | 0.886 g/ml |
| Diklorometana (DCM) | CH2Cl2 | 40 °C | 9.1 | 1.326 g/ml |
| Aseton | CH3-C(=O)-CH3 | 56 °C | 21 | 0.786 g/ml |
| Asetonitril (MeCN) | CH3-C≡N | 82 °C | 37 | 0.786 g/ml |
| Dimetilformamida (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 °C | 38 | 0.944 g/ml |
| Dimetil sulfoksida (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 °C | 47 | 1.092 g/ml |
| Pelarut Polar Protik | ||||
| Asam asetat | CH3-C(=O)OH | 118 °C | 6.2 | 1.049 g/ml |
| n-Butanol | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 °C | 18 | 0.810 g/ml |
| Isopropanol (IPA) | CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 °C | 18 | 0.785 g/ml |
| n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 °C | 20 | 0.803 g/ml |
| Etanol | CH3-CH2-OH | 79 °C | 30 | 0.789 g/ml |
| Metanol | CH3-OH | 65 °C | 33 | 0.791 g/ml |
| Asam format | H-C(=O)OH | 100 °C | 58 | 1.21 g/ml |
| Air | H-O-H | 100 °C | 80 | 1.000 g/ml |
Dampak kesehatan
Bahaya kesehatan umum yang terkait dengan paparan pelarut meliputi toksisitas pada sistem saraf, kerusakan reproduksi, kerusakan hati dan ginjal, gangguan pernapasan, kanker, dan dermatitis.[5]
Paparan akut
Banyak pelarut dapat menyebabkan hilangnya kesadaran secara tiba-tiba jika terhirup dalam jumlah besar. Pelarut seperti dietil eter dan kloroform telah digunakan dalam pengobatan sebagai anestesi, sedatif, dan hipnotik untuk waktu yang lama. Etanol (alkohol biji-bijian) adalah obat psikoaktif yang banyak digunakan dan disalahgunakan. Dietil eter, kloroform, dan banyak pelarut lainnya (misalnya dari bensin atau lem) digunakan sebagai hiburan dalam sniffing lem, sering menimbulkan efek kesehatan jangka panjang yang berbahaya seperti neurotoksisitas atau kanker.
Jika tertelan, alkohol (selain etanol) seperti metanol, propanol, dan etilen glikol memetabolisme menjadi aldehida beracun dan asam, yang berpotensi menyebabkan asidosis metabolik fatal. Dengan demikian, pelarut metanol yang umum tersedia dapat menyebabkan kebutaan atau kematian permanen jika tertelan. Pelarut 2-butoksietanol, yang digunakan dalam fracking fluid, dapat menyebabkan hipotensi dan asidosis metabolik.[6]
Paparan kronis
Beberapa pelarut termasuk kloroform dan benzena (bahan umum dalam bensin) dikenal sebagai karsinogen, sementara banyak lainnya dipertimbangkan oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai kemungkinan merupakan karsinogen. Pelarut dapat merusak organ dalam seperti hati, ginjal, sistem saraf, atau otak. Efek kumulatif dari paparan pelarut jangka panjang atau berulang disebut ensefalopati kronis yang diinduksi pelarut (CSE).
Paparan kronis pelarut organik di lingkungan kerja dapat menghasilkan berbagai efek neuropsikiatrik yang merugikan. Misalnya, paparan kerja terhadap pelarut organik telah dikaitkan dengan jumlah pelukis yang lebih tinggi yang menderita alkoholisme.[7] Etanol memiliki efek sinergis bila dikonsumsi bersamaan dengan banyak pelarut; Misalnya, kombinasi toluena/benzena dan etanol menyebabkan lebih banyak mual/muntah daripada zat baik saja.
Banyak pelarut diketahui atau diduga bersifat katarak, sangat meningkatkan risiko pengembangan katarak di lensa mata.[8] Paparan pelarut juga dikaitkan dengan kerusakan neurotoksik yang menyebabkan gangguan pendengaran.[9][10] dan timbulnya penyakit buta warna.[11]
Lihat pula
Referensi
- ^ Tinoco, Ignacio; Sauer, Kenneth and Wang, James C. (2002) Physical Chemistry Prentice Hall hal. 134 ISBN 0-13-026607-8
- ^ Lowery and Richardson, hal. 181–183
- ^ Srivastava. 2007. Chemistry Vol (1&2). New Delhi: V. K Enterprises.
- ^ Lowery and Richardson, hal. 183.
- ^ U.S. Department of Labor > Occupational Safety & Health Administration > Solvents. osha.gov
- ^ Hung, Tawny; Dewitt, Christopher R.; Martz, Walter; Schreiber, William; Holmes, Daniel Thomas (July 2010). "Fomepizole fails to prevent progression of acidosis in 2-Butoxyethanol and ethanol coingestion". Clinical Toxicology. 48 (6): 569–571. doi:10.3109/15563650.2010.492350. PMID 20560787.
- ^ Lundberg I, Gustavsson A, Högberg M, Nise G (1992). "Diagnoses of alcohol abuse and other neuropsychiatric disorders among house painters compared with house carpenters". Br J Ind Med. 49 (6): 409–15. doi:10.1136/oem.49.6.409. PMC 1012122
. PMID 1606027.
- ^ Raitta, C; Husman, K; Tossavainen, A (1976). "Lens changes in car painters exposed to a mixture of organic solvents". Albrecht von Graefes Archiv für klinische und experimentelle Ophthalmologie. 200 (2): 149–56. doi:10.1007/bf00414364. PMID 1086605.
- ^ Campo, Pierre; Morata, Thais C.; Hong, OiSaeng. "Chemical exposure and hearing loss". Disease-a-Month. 59 (4): 119–138. doi:10.1016/j.disamonth.2013.01.003. PMC 4693596 . PMID 23507352.
- ^ Johnson AC and Morata,, TC (2010). "Occupational exposure to chemicals and hearing impairment. The Nordic Expert Group for Criteria Documentation of Health Risks from Chemicals" (PDF). Arbete och Hälsa. 44: 177.
- ^ Mergler, D; Blain, L; Lagacé, J. P. (1987). "Solvent related colour vision loss: An indicator of neural damage?". International Archives of Occupational and Environmental Health. 59 (4): 313–21. doi:10.1007/bf00405275. PMID 3497110.
Bibliografi
- Lowery, T.H. and Richardson, K.S., Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper Collins Publishers 3rd ed. 1987 ISBN 0-06-364044-9
Pranala luar
- [1] Solvents in Europe.
- Table and text O-Chem Lecture
- Tables Properties and toxicities of organic solvents
- CDC – Organic Solvents – NIOSH Workplace Safety and Health Topic
- EPA - Solvent Contaminated Wipes