Pengenalan umum: Metode, Hakikat dan Peranan Kimia dari Prespektif Kimia Lingkungan
Arsel Arianto Pau Riwu
1. Metode ilmiah
Metode ilmiah merupakan serangkaian tahap/prosedur dan teknik yang rasional, objektif, sistematis, yang dipakai untuk menjawab persoalan yang dikaji dan atau menguji sebuah hipotesis. Dalam kaitannya dengan kimia lingkungan, banyak permasalahan lingkungan yang dapat dijawab berlandaskan penalaran logis keilmuwan dan eksperiment lapangan. Terdapat beberapa langkah-langkah ilmiah standar yang dapat dipakai dalam mengkaji persoalan lingkungan.
1.1. Observasi awal:
persoalan lingkungan yang ingin dikaji dari aspek kimia harus melalui tahap
observasi aktif secara mendalam. Observasi aktif merupakan kegiatan observasi
yang disertai dengan perlakuan atau rekayasa variable tertentu pada sampel objek
kajian untuk memperoleh data awal. Tahap observasi juga harus disertai dengan background research tidak saja secara
praktikal tetapi juga penalaran teoritis. Kemampuan atau sensitifitas tiap
orang dalam menangkap prespektif yang sesuai saat melakukan observasi sangat
bergantung pada pengalaman keilmuwan yang dimiliki. Terkadang banyak persoalan lingkungan yang dapat dilihat secara langsung namun belum tentu tiap observer dapat meletakan persoalan tersebut dalam konteks penalaran keilmuwan yang tepat.
1.2. Konstruksi rumusan masalah: Hasil
observasi yang valid akan memberikan kesempatan yang besar bagi kimiawan untuk
mengidentifikasi persoalan dan dinyatakan dalam rumusan masalah. Hal yang harus
diperhatikan ialah bahwa tidak semua masalah dapat dinyatakan sebagai rumusan
masalah ilmiah. Masalah yang researchable
atau dapat dikaji secara ilmiah dengan variable yang jelas serta butuh
solusi/jawaban dengan menggunakan pendekatan metode ilmiah saja yang dapat
dinyatakan sebagai rumusan masalah.
1.3. Merumuskan Hipotesis:
hipotesis atau jawaban sementara dari rumusan masalah disusun dengan kerangka penalaran
yang logis berdasarkan fakta-fakta yang telah dihadirkan dalam laporan riset atau
literature ilmiah terdahulu.
1.4. Eksperiment:
pada tahap ini, pengujian dilakukan terhadap objek penelitian dengan
menggunakan metode yang valid dan dan variable yang tepat. Metode yang valid
harus memiliki dasar reasoning ilmiah
dengan data literature yang kuat. Dalam melakukan eksperiment terdapat tiga
klasifikasi umum dari variable berdasarkan fungsinya yaitu variable bebas,
variable terikat dan variable terkontrol. Variable bebas yaitu variable yang
divariasikan/dimodifikasi atau diberikan perlakuan dengan tujuan untuk melihat
pengaruhnya terhadap variable terikat. Variable terikat sendiri merupakan
variable yang diukur dalam penelitian atau diamati sebagai hasil penelitian.
Variable terkontrol merupakan variable yang dikontrol konstan dalam tiap
perlakuaan dengan tujuan agar tidak memberikan pengaruh bias pada hasil
penelitian.
1.5. Analisis dan interpretasi
Data
yang diperoleh baik data kualitatif maupun kuantitatif akan dianalisis dengan
metode dan instrument yang standar untuk mendapatkan hasil dari eksperiment dan
melakukan interpretasi.
1.6. Simpulan
Hasil analisis dan
interpretasi akan menunjukan suatu pola atau kecenderungan yang dapat dipakai
sebagai dasar penarikan simpulan. Simpulan sendiri merupakan pernyataan yang
merangkum apa yang telah dilakukan dan hasil penelitian sekaligus membuktikan
hipotesis atau menjawab rumusan masalah. Dalam kaitannya dengan persoalan lingkungan, maka simpulan suatu penelitian dapat menjadi dasar untuk melakukan tindakan lanjutan terhadap persoalan lingkungan yang dikaji.
2. Hakikat dan peranan ilmu kimia dari prespektif kimia lingkungan
Kimia
merupakan bidang ilmu sains alam (natural science) yang mempelajari tentang materi,
struktur, sifat, perubahannya dan energy yang menyertai proses perubahan materi
tersebut. Dalam definisi inilah segala sesuatu yang disebut materi dimana
memiliki massa dan menempati ruang merupakan objek kajian dalam bidang ilmu kimia.
Walaupun tipe materi disekitar kita menjadi tidak terhitung jumlahnya, namun
kompleksitas materi ini masih dapat ditinjau sebagai kombinasi lebih dari 200
jenis unsur yang telah dikenal manusia. Mempelajari fenomena alam termasuk
dalam aspek lingkungan dari prespektif materi memiliki keadaan dimana posisi
kimia menjadi bagian yang penting.
Kimia tidak dibatasi oleh bahan dan peralatan dalam laboratorium, tetapi kimia adalah bagian dari penyusun tubuh kita sendiri dan juga lingkungan atau ekosistem. Lingkungan merupakan system kompleks yang besar dan sangat berhubungan dengan manusia dimana terdapat udara untuk bernapas, tanah untuk hidup, air untuk minum dan cuaca disekitar kita. Lingkungan fisik di bumi terdiri atas lima bagian besar yaitu hidrosfer (lingkungan perairan), atmosfer (lingkungan udara), geosfer (lingkungan bumi), biosfer (lingkungan makluk hidup) dan antrosfer (Lingkungan yang terdampak oleh aktivitas manusia). Lingkungan juga dapat dibagi kedalam unit fungsi yang disebut ekosisitem dimana terdapat interaksi dinamis antara tumbuhan, binatang, mikroorganisme dan factor abiotic (tanah, air, nutrient, dan cahaya). Interaksi yang kuat antara organisme hidup dan abiotic secara baik dapat dijelaskan dalam siklus materi (siklus biogeokimia).
Kimia lingkungan sendiri merupakan ilmu yang mempelajari tentang sumber, reaksi, transport, dan pengaruh adanya spesi kimia pada lingkungan serta pengaruh aktivitas manusia terhadap lingkungan. Peranan bidang ilmu kimia sangat penting untuk memahami, memonitor, mengembangkan metode perlindungan, pencegahan dan atau perbaikan terhadap masalah-masalah lingkungan dari aspek yang paling esensial yaitu materi itu sendiri. Hakekat ilmu kimia dari prespektif kimia lingkungan ialah bahwa setiap materi sebagai penyusun lingkungan fisik makluk hidup adalah system yang dinamis, dimana perubahan susunan atom yang mempengaruhi sifat-sifat materi pada skala mikroskopik memiliki dampak secara makroskopik pada lingkungan. Oleh karena itu, fenomena atau perubahan pada lingkungan hidrosfer (lingkungan perairan), atmosfer (lingkungan udara), geosfer (lingkungan bumi), biosfer dan antrosfer, penting untuk dikaji lebih dalam dari aspek kimia yaitu adanya perubahan tatananan dari partikel-partikel unsur penyusun materi. Sebagai contoh, reaksi kimia mempengaruhi gas-gas buangan pada atmosfer yang secara umum memiliki energy aktivasi yang signifikan dan terjadi dalam skala waktu menit, hari, minggu dan tahun. Akibatnya, perubahan zat kimia penting dapat dikaji dari aspek kinetika reaksi. Lingkungan juga memiliki beberapa zat buangan pada berbagai variasi konsentrasi yang banyak dipengaruhi kondisi suhu dan tekanan. Contoh lainnya, pada temperature yang sangat tinggi, aspek termodinamika reaksi memainkan peranan penting seperti pelepasan gas buangan dalam fenomena alam erupsi magma vulkanik.
Kajian kimia lingkungan umumnya dikaji dalam sekmen atmosfer, hidrosfer, geosfer, biosfer dan antrosfer. Atmosfer merupakan lapisan gas pelindung yang dapat menyerap sinar kosmik dan radiasi elektromagnetik dari matahari serta menjaga keseimbangan kalor di bumi dan sebagai weather stabilizer. Gas-gas mayor yang terdapat pada atmosfir ialah nitrogen dan oksigen sementara gas minor terdapat argon, karbondioksida, dan beberapa gas buangan. Beberapa siklus yang berhubungan dengan pergerakan materi antara organisme dan lingkungannya juga terjadi di atmosfer seperti siklus hidrologi, siklus karbon, nitrogen, fosfor dan lainnya. Isu kimia lingkungan dalam segment atmosfer sangat berkaitan dengan meningkatnya konsentrasi gas buangan yang berbahaya bagi manusia secara langsung maupun terhadap keberadaan atmosfer sendiri. Hidrosfer yang mencakup lebih dari 75% permukaan bumi juga memiliki banyak persoalan terkait dengan keberadaan polutan seperti logam berat, pertisida, dan limbah buangan industry lainnya.
Comments
Post a Comment