KOROSI BESI Pada industri

Mata kuliah : Kimia Terapan
Dosen : DR Mudjiyono
Rina Indrawati
S830208017/IPA/Psains

A. PENDAHULUAN

Korosi pada logam telah berabad-abad menimbulkan masalah dan hal ini jelas menimbulkan kerugian yang tidak sedikit. Hasil riset yang berlangsung tahun 2002 di Amerika Serikat memperkirakan, kerugian akibat korosi yang menyerang permesinan industri, infrastruktur, sampai perangkat transportasi di negara adidaya itu mencapai 276 miliar dollar AS . Ini berarti 3,1 persen dari Gross Domestic Product (GDP)-nya ( http:// www2.kompas.com/ ). Di Indonesia diperkirakan sekitar Rp. 20 triliun bahkan bisa jauh lebih besar dari jumlah itu, hilang percuma setiap tahunnya karena proses korosi . Jumlah nominal ini setara dengan 2%-5% dari total gross domestic product (GDP) dari sejumlah industri yang ada ( http://www.depperin. go.id/data/industri ).

Korosi menyerang hampir semua peralatan yang terbuat dari logam. Mulai dari peralatan dapur, mesin cuci, sampai mesin mobil. Korosi dapat terjadi di rumah, kebun, alat transportasi, industri dan pipa-pipa bawah tanah. Hampir semua sektor industri mempunyai permasalahan dengan korosi. Misalnya sektor industri logam, industri perhubungan, industri pertambangan dan energi, pekerjaan umum, industri pertanian dan lain sebagainya. Permasalahan yang timbul dapat berupa kerusakan, umur pakai barang yang

tidak memenuhi harapan sampai pada faktor keamanan yang tidak memadai.

Proses korosi adalah suatu proses alamiah yang berkaitan dengan penurunan mutu logam sebagai akibat dari hasil interaksi logam tersebut dengan lingkungannya. Dengan demikian, proses korosi akan senantiasa terjadi di berbagai bidang dimana terdapat logam sebagai bahan utamanya. Konsekuensi korosi sangat jelas bagi kita, banyak komponen harus diganti, pelanggan menjadi tidak puas dan banyak lagi masalah finansial yang rumit. Seperdelapan dari produksi baja UK (United Kingdom) diperlukan setiap tahunnya untuk mengganti baja yang terkikis karena perkaratan ( http:// www2.kompas.com/) . Oleh karena itu pengembangan sumber daya manusia dan teknologi di dalam negeri, akan sangat membantu masyarakat untuk mendapatkan biaya penanggulangan yang relatif murah, dan mendapatkan alternatif pemecahan yang didasari oleh kemampuan sendiri

B. KOROSI

Korosi adalah degradasi (perusakan atau penurunan kualitas) sifat logam oleh karena proses elektrokimia,.akibat interaksi dengan lingkungan. Proses korosi biasanya berjalan lambat. Beberapa logam terutama besi dapat mengalami korosi jika dibiarkan di udara terbuka. Logam yang terkorosi akan menghasilkan karat yang berpori-pori sehingga korosi terjadi terus-menerus dan mengakibatkan besi menjadi rapuh.

Karat akan terjadi bila terdapat udara dan kelembaban seperti umumnya kondisi udara di Indonesia yang kelembabannya bisa mencapai sekitar 70%. Besi terlarut dihantarkan menuju area katoda melalui kelembaban yang terdapat pada permukaan logam. Kemudian karena reaksinya dengan keberadaan oksigen dalam udara, terbentuklah karat. Proses terjadinya karat akan dipercepat dengan keberadaan garam. Terjadinya karat akan menimbulkan masalah karena sekali karat terbentuk tidak akan dapat dihentikan, terbentuknya karat hanya dapat diperlambat prosesnya , kecuali diadakan perbaikan menyeluruh dengan memotong / mengganti logam yang sudah terkena karat ini.

Contoh yang paling umum terjadinya proses korosi, yaitu kerusakan logam besi dengan terbentuknya karat oksida . Besi merupakan logam yang mudah berkarat. Ukuran mudah atau tidaknya suatu logam mengalami korosi tergantung dengan harga potensial oksidasinya (Eoks) yaitu ukuran besarnya kecenderungan suatu unsure untuk melepas electron / mengalami reaksi oksidasi . Makin besar potensial oksidasinya maka makin mudah logam tersebut mengalami korosi. Tetapi ada beberapa logam yang tidak mudah mengalami korosi meskipun potensial oksidasinya lebih besar daripada potensial oksidasi besi ( Eoks = + 0,44 volt ) . Contoh logam seperti ini yaitu seng (Zn) dengan Eoks = +0,76 volt dan aluminium (Al) dengan Eoks = +1,66 volt . Hal ini dapat dijelaskan karat besi strukturnya sangat berpori dan mudah mengelupas sehingga perkaratan besi dapat terjadi terus menerus. Sedangkan karat pada seng (Zn) dan aluminium (Al) melekat erat menutupi permukaan logam sehingga karat tersebut dapat melindungi logam dari perkaratan seterusnya.

C. PROSES TERJADINYA KOROSI

Proses dasar korosi logam sangat sederhana yaitu atom-atom yang mengandung logam bereaksi dalam larutan atau membentuk gugusan ion yang bermuatan positip, sehingga dapat terkorosi karena mengalami oksidasi. Poses korosi dapat dijelaskan sebagai proses elektrokimia reaksi redoks (reduksi oksidasi). Logam yang mengalami korosi akan bertindak sebagai anode ( reaksi oksidasi) dan zat pengotornya akan bertindak sebagai katode (reduksi).

Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu oksidasi logam menjadi ion dengan melepaskan elektron ke dalam (permukaan) logam dan proses katodik yang menyerap elektron tersebut dengan laju yang sama . Proses katodik biasanya merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya.

Proses reaksi korosi dengan tingkat keasaman yang berbeda dapat dilihat berdasarkan potensial redoks yang terjadi sbb:

a. Proses korosi dalam lingkungan basa

Anode : Fe (s) → Fe²⁺(aq) + 2e [x 4] E^o = + 0,44 V

Fe²⁺(aq) → Fe³⁺(aq) + e [x 4] E^o = – 0,77 V

Katode : O₂(g)+ 2 H₂O (l) + 4 e → 4OH^– (aq) [x3] E^o = +0,40 V

Redoks :4Fe(s) + 3O₂(g) + 6H₂O (l) → 4Fe³⁺(aq) + 12OH^–(aq) E^o = +0,07 V

Ion Fe³⁺ bereaksi dengan ion OH^– membentuk endapan Fe(OH)₃ yang kemudian teroksidasi lebih lanjut membentuk karat , besi (III) oksida :

4Fe³⁺(aq) +12 OH^– (aq) → 4 Fe(OH)₃ (s) → 2 Fe₂O₃.6H₂O (s) ( karat )

b. Proses korosi dalam lingkungan asam

Anode : Fe (s) → Fe²⁺(aq) + 2e [x 4] E^o = + 0,44 V

Fe²⁺(aq) → Fe³⁺(aq) + e [x 4] E^o = – 0,77 V

Katode : O₂(g)+ 4H⁺(aq) + 4 e → 2 H₂O (l) [x3] E^o = +1,23 V

Redoks : 4Fe(s) + 3O₂(g) + 12H⁺(g) → 4Fe³⁺(aq) + 6H₂O(l) E^o = +0,90 V

Ion Fe³⁺ yang terbentuk di anode kemudian teroksidasi lebih lanjut oleh air membentuk karat , besi (III) oksida :

4 Fe³⁺(aq) + 12 H₂O (l) → 2 Fe₂O₃.6H₂O (s) + 12H⁺ (aq)

( karat )

erdasarkan kedua reaksi korosi di atas terlihat bahwa harga potensial korosi dalam lingkungan asam lebih besar daripada korosi pada lingkungan basa sehingga dapat disimpulkan bahwa korosi lebih cepat berlangsung pada lingkungan asam . Korosi pada lingkungan asam selain dihasilkan senyawa karat, juga dihasilkan ion H⁺. Ion H⁺ ini dapat mempercepat proses korosi selanjutnya.

	Gambar 1 . KOROSI ATMOSFERIK

Keterangan Gambar :

Bagian kanan atas ilustrasi gambar 1 menunjukkan permukaan besi yang berkontak dengan air yang mengandung sedikit oksigen terlarut.
Semua komponen yang diperlukan untuk terjadinya korosi kini telah ada. (Ini adalah sel elektrokimia sederhana yang memungkinkan korosi terjadi.)

Bagian yang diperbesar memperlihatkan daerah anodik, katodik, medium yang cocok untuk mentransport elektron (yakni logamnya sendiri) dan larutan dalam air yang memungkinkan ionnya dapat bergerak.

Fe, permukaan logam, adalah anoda. Bagian atas tetesan air berkontak dengan oksigen di udara , sehingga konsentrasi oksigennya lebih besar di sini daripada di dalam tetesan airnya. Daerah dengan konsentrasi yang lebih tinggi ini adalah daerah katodik.

Sekrup tembaga telah digunakan untuk menghubungkan dua pelat besi. Tembaga memiliki kekuatan reduksi yang lebih rendah daripada besi Tembaga akan terkorosi sedikit tetapi merupakan penghantar elektron yang baik. Dengan demikian tembaga akan menjadi permukaan katoda yang baik dengan keberadaan besi, maka akan meningkatkan korosi besi. Sekrup tembaga akan tetap ada bahkan setelah kedua pelat besi habis terkorosi

D. FAKTOR-FAKTOR PENYEBAB KOROSI

Faktor-faktor yang dapat menyebabkan terjadinya korosi antara lain :

1. Kelembaban udara ( O₂ dan H₂O)

Faktor utama penyebab terjadinya korosi yaitu air dan oksigen. Udara yang lembab akan mengandung air yang banyak sehingga hal ini akan menyebabkan proses korosi lebih cepat terjadi

2. Tingkat Keasaman

Di kawasan industri udara banyak mengandung oksida asam seperti gas SO₂ dan CO₂ . senyawa ini dapat larut dalam air membentuk larutan yang bersifat asam pada permukaan logam sehingga proses korosi akan berjalan lebih cepat

3. Kontak dengan senyawa elektrolit

Kontak dengan senyawa elektrolit dapat mempercepat terjadi proses korosi karena elektrolit akan member pengaruh , seperti jembatan garam sehingga mobilitas electron akan makin tinggi sehingga proses korosi akan berjalan lebih cepat.

4. Kontak dengan logam lain yang kurang reaktif

Kontak dengan logam lain yang kurang reaktif akan memeprcepat terjadinya proses korosi karena logam yang kurang reaktif mempunyai potensial oksidasi yang lebih kecil daripada logam besi.

5. Permukaan logam (kasar atau halus)

Keadaan permukaan logam yang kasar atau halus akan mempengaruhi terjadinya proses korosi. Keadaan permukaan logam yang kasar akan memudahkan terjadinya kutub-kutub muatan yang akhirnya akan berperan sebagai anode dan katode. Permukaan logam yang halus dan bersih akan menyebabkan korosi sukar terjadi, sebab kutub-kutub yang bermutan akan sukar terjadi pada permukaan yang rata.

6. Adanya zat pengotor

Hadirnya pengotor debu pada permukaan logam akan berpengaruh terhadap penyerapan air atau oksigen dari udara, sehingga kondisi ini akan mempercepat terjadinya korosi

E. DAMPAK KERUGIAN KOROSI

Negara-negara di kawasan tropis seperti Indonesia paling banyak menderita kerugian akibat korosi. Namun sayangnya, belum ada data yang jelas dan pasti tentang besarnya kerugian korosi di Indonesia, padahal korosi menyerang semua peralatan yang terbuat dari Logam.

Dampak kerugian dari korosi antara lain :

1. Biaya pemeliharaan dan perbaikan membengkak karena penggantian material.

2. Produktivitas/ kapasitas produksi industri menurun akibat produksi berhenti atau total shut-down.

3. Menimbulkan kontaminasi pada produk

4. Pencemaran lingkungan hidup

5. Gangguan kesehatan dan keselamatan kerja

6. Kerugian-kerugian yang dapat berupa pencemaran nama baik perusahaan dan opportunity lost lainnya.

F. CUPLIKAN ARTIKEL KERUGIAN KOROSI DI INDONESIA

1. Harian Pikiran Rakyat, Bandung, Kamis, 18 Agustus 2005:

Pipa gas milik Pertamina kembali meledak di Desa Kaplongan, Kabupaten Indramayu, tanggal15 Agustus 2005. Diberitakan dua pekerja mengalami luka berat dan sebuah rumah milik warga mengalami kerusakan yang cukup parah. Menurut Kapolsek Karangampel, ledakan itu terjadi diduga akibat kondisi pipa yang sudah berkarat dan rapuh.

Hal ini diperkuat oleh pernyataan Kepala Humas Pertamina daerah Operasi Hulu Jawa Bagian Barat (DOH-JBB), Sri Kustini, bahwa kejadian tersebut disebabkan oleh kondisi pipa yang sudah keropos akibat korosi luar. Informasi lain yang diperoleh harian ini, menyingkapkan pipa-pipa milik Pertamina DOH-JBB yang melintas didesa tersebut kebanyakan memang sudah dalam kondisi berkarat dan sering mengalami kebocoran.

2. Harian Nasional Kompas, Jumat 02 Juli 2004:

Kondisi Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Siak Pekanbaru dilaporkan kritis, menyusul terhentinya pasokan air bersih kepada 2.000 pelanggan akibat krisis energy ilistrik dan buruknya infrastruktur pendistribusian air dari instalasi pengolahan kepada konsumen. Buruknya infrastruktur ini disebabkan karena pipa-pipa penyaluran air sangat keropos dan karatan, sehingga air yang telah diolah dalam kondisi bersih dan siap pakai berubah warna menjadi merah ketika tiba dikonsumen.

Nurul Taufiqu Roehman, peneliti dari Pusat Penelitian Fisika LIPI, mengatakan bahwa kerugian yang berakibat kebocoran pipa berkarat memang menjadi soal yang serius bagi penyuplai air minum. Apalagi setelah diketahui timbale yang dipakai memperkuat kuningan dari korosi ternyata berbahaya bagi kesehatan. Konsentrasi tinggi timbale dapat merusak jaringan saraf, fungsi ginjal dan menurunkan tingkat kecerdasan pada anak.

3. Harian Media Indonesia, Jakarta, Jumat 13 Mei 2005:

Kebocoran pipa milik PT. Medco E & P terjadi pada tanggal 10 Mei 2005 yang mengakibatkan sebanyak 52 kepala keluarga yang terdiri dari 152 jiwa di Desa Sungai Ibul, Kecamatan Talang Ubi, Muara Enim, terpaksa mengungsi karena rumah mereka kebanjiran minyak mentah yang dimuntahkan oleh pipa sebesar 8 inchi yang bocor.

Atas peristiwa tersebut, menurut Hery Setiawan, Kabag Pipa PT. Medco, terdapat 25 barel minyak mentah yang muncrat, namun hal ini disanggah oleh penduduk setempat yang mengatakan bahwa volume minyak yang tumpah lebih dari itu. Lebih lanjuty ang bersangkutan mengatakan pipa yang bocor telah berusia 17 tahun dan penyebab kebocoran pipa karena korosi eksternal atau akibat alam.

G. PENCEGAHAN DAN PENANGGULANGAN KOROSI

Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya, Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya.

Menanggulangi korosi sering membutuhkan perlakuan permukaan yang mahal. Untuk pencegahan korosi dapat dilakukan dengan pengubahan kecenderungan oksidasi besi, pengubahan lingkungan dan logamnya sehingga aliran arus atau elektron tidak terjadi, dan penghambatan persentuhan logam dengan oksigen langsung misalnya dengan pengecatan, galvanisasi, pelapisan dengan timah dsb.

Beberapa cara untuk menanggulangi korosi antara lain :

1. Melapisi besi dengan cat khusus besi atau dengan zat anti karat

Salah satu cara penanggulangan serangan korosi/karat terhadap struktur logam adalah dengan cara menggunakan lapisan bahan organik atau cat. Keunggulan lapisan cat pada sistem proteksi korosi mudah cara penerapannya, dapat dilapis ulang dan lapisannya memiliki nilai estetika. Faktor sangat penting yang mempengaruhi umur lapisan cat terletak pada kelayakan persiapan permukaan logam sebelum dilapisi cat.

2. Membuat logam dengan campuran yang serba sama atau homogen

Ketika pembuatan atau produksi besi atau logam lainnya di pabrik, dibuat campuran logam yang homogen

3. Pada permukaan logam diberi oli atau vaselin

Menghambatan kontak langsung antara logam dengan oksigen atau air

4. Perlindungan katodik

Menghubungkan dengan logam aktif seperti magnesium / Mg melalui kawat agar yang berkarat adalah magnesiumnya. Hal ini banyak dilakukan untuk mencegah berkarat pada tiang listrik besi atau baja. Mg ditanam tidak jauh dari tiang listrik.

5. Melakukan proses galvanisasi

Dengan cara melapisi logam besi dengan seng tipis atau timah yang terletak di sebelah kiri deret volta , misal melapisi dengan zink pada atap seng

6. Elektroplating

Melakukan proses elektrokimia dengan jalan memberi lapisan logam lain. Misal melapisi dengan timah pada kaleng makanan, dengan timbal pada pipa air minum

H. MANAJEMEN PENGENDALIAN KOROSI TERPADU

Pengembangan metoda praktis untuk menyusun strategi pengendalian korosi diindustri dilakukan dengan langsung menangani permasalahan korosi dilapangan. Beberapa metoda telah dikembangkan, seperti Corrosion Assessment, Corrosion Mapping dan Penerapan Manajemen Pengendalian Korosi Terpadu.

Usaha penanggulangan korosi akan berhasil bila :

1. Adanya kemauan dan kesadaran dari semua pelaku industri

Kemauan dan kesadaran dapat dikembangkan melalui kegiatan sosialisasi, interaksi antar berbagai kalangan yang mengalami permasalahan yang sama, dan adanya sedikit kemauan untuk mendapat pengetahuan dasar yang juga mencakup data mengenai resiko yang dapat ditimbulkan oleh korosi pada dunia industri.

2. Adanya pengetahuan yang cukup untuk melakukan usaha penanggulangan,

Pengetahuan yang cukup, dapat diperoleh dengan mengikuti seminar, ceramah atau bahkan mengikuti pelatihany ang bersifat menambah wawasan. Dengan pelatihan pula, maka bisa diperoleh tingkat kompetensi bagi pelaksana lapangan, sehingga dengan demikian,.

3. Adanya sumber daya manusia yang cukup,

Peningkatan Sumber Daya Manusia dapat pula berarti kita dapat mengurangi ketergantungan terhadap pihak asing dan memperoleh kesempatan untuk mengasah keahlian melalui pengalaman praktis di lapangan, bagi tenaga Indonesia sendiri.

4. Adanya sarana dan fasilitas yang cukup dan adanya metoda pengendalian korosi yang baik.

Pengembangan metoda dan peralatan, dapat dilakukan bila kita mengetahui prinsip terjadinya korosi dan melakukan rekayasa pengembangan peralatan dan metoda pengendalian korosi. Dalam hal ini, maka peranan dilakukannya penelitian, sangat penting

5. Adanya kerjasama dari berbagai pihak untuk “ mengetahui –menguasai –mengatasi “ korosi secara bersama-sama

Bila pada akhirnya, pihak manajemen dapat menerapkan sistim manajemen pengendalian korosi secara terpadu, dimana penanganan masalah korosi dapat dilakukan secara berkesinambungan dan terintegrasi, yang didahului dengan penilaian resiko kegagalan dan kondisi peralatan yang ada, maka kerugian karena korosi akan dapat ditekan seminimal mungkin

I. PENUTUP

1. Korosi merupakan proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya . Korosi logam melibatkan proses anodik dan proses katodik

2. Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya.

3. Faktor utama penyebab korosi adalah kelembaban udara yaitu oksigen dan air

4. Korosi menimbulkan masalah dan kerugian yang tidak sedikit bahkan bisa mengancam keselamatan manusia

5. Usaha penanggulangan korosi akan berhasil bila pihak manajemen dapat menerapkan sistim manajemen pengendalian korosi secara terpadu
CONTOH- CONTOH KOROSI (1)

CONTOH- CONTOH KOROSI (2)

CONTOH- CONTOH KOROSI (3)

DAFTAR PUSTAKA

Atkins, P.W. 1999. KIMIA FISIKA JILID 1 Edisi ke-4. Diterjemahkan oleh Irma I. Kartohadiprojo. Erlangga. Jakarta

Harini. 2003. ELEKTROKIMIA DALAM PERLINDUNGAN LOGAM. Prosiding Seminar Nasional Elektrokimia. P3IB BATAN. Jakarta

Rahmat . ANALISA WAKTU PELEPASAN KARAT TERHADAP BERAT KARAT YANG MENGELUPAS DALAM LARUTAN HF DAN ABS . makalah Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang

Yayan Sunarya, 2000, KIMIA DASAR 2, Alkemi Grafisindo Press, Bandung

Bambang Widyanto. PERMASALAHAN KOROSI DAN PENANGANANNYA DI INDUSTRI. bambwid@cbn.net.id

Eddy Tasdik (Peneliti B4T);. KOROSI PADA LOGAM-LOGAM UNTUK BANGUNAN

http://www.depperin.go.id/data/industry/

Ismunandar. KARAT , TAK TERLIHATPUN BIKIN SEKARAT. Kimia FMIPA ITB

http://www2.kompas.com/

R-12 KOROSI ATMOSFERIK

http://inorg-phys.chem.itb.ac.id/

PROSES TERJADINYA KARAT

http://www.antikarat.com/prokrt.htm

Minuman isotonik

Mata Kuliah : Kimia Terapan
Dosen : DR Nudjiyono
Rina Indrawati
S830208017/IPA/Psains

A. Pendahuluan

Cairan tubuh berperan penting dalam metabolisme, di antaranya mengangkut dan menyerap zat-zat gizi di dalam darah, membantu proses pencernaan dan menjaga suhu tubuh. Berbagai data yang ada menyimpulkan, kalau pria atau wanita pada usia 20-40 tahun membutuhkan paling tidak 50-60 persen cairan di dalam tubuhnya ( Sulung Prasetyo . http://www.sinarharapan) .

Mengingat fungsinya, jangan heran bila tubuh manusia membutuhkan cairan setiap hari untuk mengganti cairan yang keluar melalui pernapasan (insensible water loss) , keringat (sensible water loss) , dan urine. Pada suhu normal kita akan kehilangan cairan hingga 2.300 mililiter/hari, sedangkan pada saat latihan berat, angka menjadi lebih tinggi mencapai 6.600 mililiter/hari. (Sulung Prasetyo . http://www.sinarharapan)

Jika cairan yang keluar tidak segera digantikan, lama-kelamaan tubuh dapat mengalami dehidrasi. Cairan tubuh yang hilang ini digantikan dengan elektrolit mirip cairan tubuh yang mampu mengembalikan sifat basa cairan itu Aktivitas fisik yang terlampau berat juga bisa menyebabkan tubuh kehilangan banyak cairan yang ditandai dengan gejala mual, lelah, nyeri kepala, muntah, bahkan kejang otot . Gejala dehidrasi yang lain yaitu badan lemas, mata berkunang-kunang hingga konsentrasi menurun. Kekurangan cairan ini dapat mengurangi aliran darah ke seluruh tubuh. Pasalnya, volume cairan darah dalam tubuh ikut "terkuras" keluar sehingga tekanan darah juga menurun. Akibat turunnya tekanan darah, pasokan darah ke organ-organ vital seperti otak, ginjal, jantung, dan paru-paru berkurang. Akibatnya, organ tubuh kekurangan oksigen, nutrisi, dan elektrolit. Kalau dibiarkan, lama-kelamaan organ tubuh tersebut tak berfungsi baik hingga bisa menyebabkan kematian (http://www.litbang. depkes.go.id/).

B. Pengertian Isotonik

Secara sederhana, minuman isotonik adalah larutan yang memiliki kandungan garam mineral sama dengan sel tubuh dan darah. Dengan demikian, larutan itu memiliki tekanan yang sama dengan dinding pembuluh darah. Jadi cairan isotonic adalah cairan yang memiliki tekanan osmosis yang sama dengan cairan yang berada dalam sel manusia.

Disebut isotonik karena keseimbangan kepekatan larutan yang masuk sama dengan kepekatan cairan darah. Mengapa harus seperti itu? Karena bila lebih encer, sel-sel darah malah bakal membengkak. Sebaliknya, bila kepekatan larutan yang masuk lebih tinggi, sel-sel darah akan mengerut.

Yang jadi masalah, perkara ilmiah tersebut menjadi “kabur” di kalangan awam. Banyak yang menganggap, dengan mengonsumsi minuman isotonik, seolah-olah penyerapannya dapat berlangsung lebih cepat dibanding mengonsumsi air putih. Alasannya, air putih akan disimpan lebih dulu di lambung, sedangkan minuman isotonik langsung menyebar ke seluruh tubuh. Padahal sebenarnya semua cairan yang masuk melalui mulut tidak bisa langsung masuk ke sel darah, melainkan lebih dulu masuk ke lambung.

Kesimpulannya, kecepatan peresapan minuman isotonik dan air putih sebenarnya sama saja. Jadi cairan isotonik lebih cepat menghilangkan rasa haus karena pengaruh mineral bukan karena tubuh lebih mampu menyerap cairan ini ketimbang aquadest. Tidak ada pengaruh yang nyata antara menjaga kesehatan/ vitalitas secara umum dengan meminum cairan isotonik.

C. Proses Osmosis

Pada tahun 1784, ahli fisika Perancis menemukan suatu fenomena, bila wadah alkohol yang terbuat dari kandung kemih babi diisi alkohol kemudian dimasukkan ke dalam air, maka kantung tersebut akan menggelembung (kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah) . Dari pengamatannya ternyata diketahui bahwa air akan menerobos masuk melalui dinding semipermeabel (membran semipermeabel) dari kantung yang terbuat dari kandung kemih babi tersebut. Membran semi permeabel adalah suatu membran yang memiliki pori-pori yang dapat dilewati oleh partikel pelarut, tetapi tidak dapat dilewati oleh partikel zat terlarut.

Proses Osmosis adalah proses bergeraknya molekul pelarut dari larutan hipotonikhipertonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah) ke larutan (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), melalui membran yang bersifat selektif permeable (http://iel.ipb.ac.id/) . Jika terdapat dua larutan yang tidak sama konsentrasinya, maka molekul air melewati membran sampai kedua larutan seimbang.

Gambar 1 : Proses Osmosis

Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul zat terlarut, sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran.

D. Tekanan Osmotik

Tekanan osmotik (π) adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis). Air menerobos masuk melalui membran semipermeabel sehingga permukaan pada corong tistel akan naik yang diakibatkan oleh adanya tekanan osmotik. Besar tekanan osmotik diukur dengan alat osmometer, dengan memberikan beban pada kenaikan permukaan larutan sehingga menjadi sejajar pada permukaan sebelumnya

Pada proses osmosis, pelarut bergerak dari dua arah yang berlawanan dengan kecepatan yang berbeda. Pelarut dari konsentrasi rendah (larutan encer) berpindah ke konsentrasi tinggi (larutan pekat) dengan kecepatan yang lebih besar dibandingkan kecepatan gerak pelarut dari arah sebaliknya. Pelarut dari larutan encer akan lebih banyak berpindah ke larutan pekat. Perpindahan pelarut dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat ini disebut proses osmosis.

Akibat perpindahan pelarut tersebut, permukaan larutan pekat berangsur menjadi lebih tinggi. Aliran pelarut akan mencapai kesetimbangan, jika aliran pelarut dari larutan encer ke larutan pekat, dan sebaliknya, telah memiliki kecepatan yang sama. Pada kesetimbangan tersebut terdapat perbedaan ketinggian larutan encer dan larutan pekat. Perbedaan tinggi kedua larutan menyebabkan adanya perbedaan tekanan di antara kedua larutan. Tekanan pada sisi larutan pekat lebih tinggi dari pada tekanan pada larutan encer sebesar tekanan osmotik. Tekanan yang diperlukan untuk mempertahankan agar pelarut tidak berpindah ke larutan pekat disebut tekanan osmotik (π) .

Gambar 2 : terjadinya tekanan osmotik

E. Kandungan pada minuman isotonik

Minuman isotonik mengandung berbagai mineral yang diperlukan tubuh. Sebut saja natrium, kalium, kalsium, magnesium, karbohidrat, vitamin dan sebagainya. Dengan tambahan rasa yang sedikit manis akan mengoptimalkan benefit pada tubuh. Kadar isotoniknya hanya 26 kalori per kaleng dan diperkaya dengan vitamin C. Minuman isotonik itu tidak lain adalah larutan garam natrium (NaCl) , setara dengan larutan garam dapur 0,9 %. Ion yang disebut-sebut sangat bermanfaat bagi tubuh sebenarnya juga tidak hanya terkandung pada isotonik. Setiap garam yang dilarutkan dalam air pasti akan berubah menjadi ion Na dan ion Cl. Jadi, ion yang terkandung dalam sayur lodeh dengan ion dalam isotonik itu sama saja.

Kandungan zat aditif pada minuman isotonik antara lain (http://pintunet.com/ ) :

1. Glukosa

2. Asam Sitrat

3. Natrium Sitrat

4. Natrium Chlorida

5. Vitamin C

6. Kalium Chlorida

7. Kalsium Laktat

8. Magnesium

9. Carbonat

F. Kondisi yang Memerlukan Minuman Isotonik

Cairan yang keluar dari tubuh manusia sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya seperti panas, lembab, hujan, salju, dsb. Di Indonesia, iklimnya adalah iklim tropis yang memiliki karakteristik panas dan lembab. Dalam keadaan fisiologis normal menurut Vender (2003) mengatakan bahwa manusia kehilangan cairan dari :

1) Saluran cerna (Buang air besar) = 200 cc

2) Saluran kemih (Buang air kecil) = 1500 cc

3) Kulit , keringat = 600 cc

4) Paru paru = 300 cc

Jika keadaan panas tentunya pengeluaran keringat akan lebih banyak dibanding keadaan dingin. Dan jumlah pengeluaran ini akan bertambah banyak saat aktivitas tubuh meningkat seperti misalnya sehabis olah raga

Menurut Produsen salah satu minuman isotonic , cairan isotonik sangat dibutuhkan ketika mengalami penurunan kadar cairan tubuh yang ditemukan pada saat:

a. Kita berada dalam lingkungan tropis yang tidak nyaman.

b. Keringat berlebih.

c. Olahraga yang melelahkan.

d. Stamina tubuh yang kurang baik.

e. Kurang bergairah saat bekerja.

Sebenarnya minuman isotonik bila dikonsumsi dalam kondisi sedang tidak melakukan aktivitas fisik berat yang sampai mengeluarkan banyak keringat, kandungan ion di dalam minuman ini tak memberikan efek positif. Kalau buat olahragawan atau orang-orang dengan pekerjaan berat, minuman ini mungkin berguna. Tapi untuk orang dengan aktivitas biasa, kegunaannya menjadi kurang efektif,” Pasalnya, dalam keadaan normal atau segar bugar, tubuh tak membutuhkan zat-zat elektrolit tersebut. Akhirnya, kandungan mineral minuman jenis ini tak termanfaatkan. Oleh karena itu minuman isotonik sebaiknya diminum ketika kita keluar keringat banyak, seperti setelah melakukan aktivitas fisik berat atau berolahraga.

G. Kegunaan Minuman Isotonik

Minuman isotonik mampu mengganti cairan tubuh yang hilang karena bermacam kegiatan fisik yang dilakukan manusia.. Sekadar ilustrasi, dalam bidang farmasi, cairan isotonik umumnya digunakan untuk membuat larutan infus atau obat suntik. Larutan isotonik dapat dibuat dengan menambahkan garam sampai kepekatan larutan mencapai sekitar 0,9%. Disebut juga larutan garam fisiologis. Nah, larutan ini mengandung elektrolit yang diperlukan tubuh sebagai pengganti elektrolit yang hilang. Penggunaannya dengan cara disuntikkan ke pembuluh darah, bukan diminum agar larutan cepat diserap tubuh.

Minuman isotonik dipercaya bukan hanya mampu menggantikan cairan tubuh. Minuman ini juga konon dapat menyembuhkan demam berdarah dan tifus. Sebenarnya, minuman ini hanya membantu mempercepat proses pemulihan penderita. Bila si pasien rajin mengonsumsi minuman isotonik, maka cairan tubuhnya yang hilang akan tergantikan secara efektif. Minuman ini juga baik dikonsumsi saat mengalami dehidrasi atau diare. Boleh dibilang fungsinya serupa dengan oralit. Tak cuma itu. Minuman isotonik juga dinilai mujarab dalam proses penyembuhan sariawan.

H. Efek Negatif

Di balik kesan kesegarannya, minuman isotonik dapat berbahaya apabila dikonsumsi sembarangan. Adapun, efek samping ringan dari menenggak minuman isotonik secara berlebihan adalah perut kembung , untuk rentang waktu panjang, itu bisa menimbulkan efek samping yang serius. Misal tubuh lemah, , jantung berdebar, cardiacrate, atau detak jantung berhenti (http://www.indofamily.net/)

Beberapa waktu lalu, Komite Masyarakat Anti Bahan Pengawet (Kombet) mengungkap hasil risetnya terhadap minuman isotonik. Ternyata sebagian besar minuman jenis itu mengandung bahan pengawet ( http://www.indonesiaontime .com/humaniora/kesehatan/ ) . Meski kandungan bahan pengawet tersebut umumnya tidak terlalu besar, akan tetapi jika dikonsumsi secara terus-menerus tentu akan berakumulasi dan menimbulkan efek terhadap kesehatan.

Karena berisi garam, isotonik tidak boleh diminum sembarangan. Apabila berlebihan, kadar garam dalam tubuh akan menyebabkan tekanan darah tinggi atau hipertensi. Bila sudah kena hipertensi, tinggal menunggu saja bagian tubuh mana yang akan rusak duluan. Penderita ginjal sebaiknya juga berhati-hati mengonsumsi minuman isotonik. Soalnya, konsumsi minuman isotonik bisa memaksa ginjal bekerja lebih keras untuk membuang kelebihan mineral yang tak dibutuhkan tubuh. hal ini bisa memperparah penyakit ginjal.

Konon penggunaan dalam jangka panjang , minuman isotonik dapat menimbulkan penyakit Lupus (Systemic Lupus Eritematosus/SLE) ( Http://www. liputan6.com/ ) . Namun, memang tidak ada patokan berapa lamakah itu. Dampak lain dari bahan pengawet minuman dalam kemasan adalah kanker. Dalam sebuah literatur disebutkan bahwa bila dikonsumsi secara berlebihan, dapat timbul efek samping berupa edema (bengkak) yang dapat terjadi karena retensi atau tertahannya cairan di dalam tubuh. Bisa juga naiknya tekanan darah sebagai akibat bertambahnya volume plasma lantaran pengikatan air oleh natrium.

Meski begitu, jika cuma mengonsumsinya sesekali, maka tak perlu kelewat khawatir. Badan Pengawas Obat dan Makanan (BPOM) pun telah melakukan penelitian serupa dan hasilnya menunjukkan bahan pengawet yang digunakan masih di bawah ambang batas ketentuan Departemen Kesehatan (Http://www.litbang.depkes.go.id ) . Berdasarkan nilai Acceptable Daily In-take (ADI), natrium benzoat sebagai bahan pengawet memiliki ambang batas 600 miligram per liter. Adapun ambang batas kalium sorbat yaitu 25 miligram per kilogram berat badan. Jadi, bila berat badan anak 20 kg, dan ia minum 500 mg kalium sorbat melalui dua botol minuman isotonik, berdasarkan kajian risiko yang dilakukan Badan Kesehatan Dunia (WHO) hal itu dianggap tidak membahayakan.

I. Penutup

Konsumsi cairan isotonik akan mengganti cairan tubuh yang hilang karena bermacam kegiatan fisik yang dilakukan manusia. Kandungan elektrolit dalam cairan isotonik akan mengganti kehilangan elektrolit Na⁺ dan K⁺ yang terbuang melalui keringat. Manfaat mengkonsumsi minuman isotonik akan efektif jika digunakan dalam kondisi tubuh yang banyak mengeluarkan keringat atau cairan . Perlu diwaspadai kandungan zat aditif (pengawet) bagi kesehatan tubuh. Juga kandungan garam-garamnya bagi penderita ginjal

J. Contoh Produk Minuman Isotonik

.

= = = = 0000 = = = =

DAFTAR PUSTAKA

Keenan Kleinfelter. 1993. ILMU KIMIA UNIVERSITAS. Erlangga Jakarta

Anonim . AWAS, MINUMAN ISOTONIK BISA BIKIN LUPUS & KANKER

Http://www.liputan6.com/

Lusiana Indriasari . DI BALIK MINUMAN ISOTONIK . Http://www.sepedaku.com/

Sulung Prasetyo . ISOTONIK TAK JAMIN KEMBALIKAN KEBUGARAN TUBUH

. Http://www.sinarharapan.co.id/

Anonim . KONSUMSI ISOTONIK ANCAM KEKEBALAN TUBUH

http://www.indonesiaontime.com/humaniora/kesehatan/

Anonim . MATERI TEKANAN OSMOTIK Http://www.kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah

Anonim MENELISIK MINUMAN ISOTONIK . Http://www.litbang.depkes.go.id