Air, si Cantik Yang Tersia-sia

Baru-baru ini Indonesia mengalami rentetan bencana yang berkaitan dengan air, mulai dari banjir hingga yang terakhir adalah kekeringan. Sebenarnya istilah bencana kekeringan tidak tepat juga karena kenyataannya negara kepulauan kita dikelilingi oleh air, namun tepat adanya jika kita menyebut krisis air bersih. tentu saja terjadi krisis air terutama di pulau Jawa yang berpenduduk padat dan memiliki lokasi industri demikian banyak oleh karena masih sedikit kepedulian kita terhadap zat yang cantik dan vital tersebut. Bahkan lahan tempat sumber-sumber airpun dijarah atas nama pembangunan sehingga pembangunan berwawasan lingkungan hanya tinggal menjadi istilah yang hebat namun hampa.

Bukan Sembarang Cairan

Kita yang awam mengenal air sebagai kebutuhan paling pokok, bahkan tampaknya lebih pokok daripada kebutuhan primer apapun. siapapun tak akan dapat bertahan tanpa air. sehari-hari kita berinteraksi dengan air namun alangkah miskinnya pengetahuan kita tentang air membuat kita kurang menghargainya lebih dari sekedar barang yang cair dan penting. Tak kenal maka tak sayang, maka mari kita berkenalan sedikit lebih intim dengan “water, the beautiful thing” agar semakin tumbuh kecintaan kita terhadapnya sehingga kita bisa lebih menghargainya.
Melihat air yang jernih bagaikan melihat permata berlian yang berkilauan. Sesungguhnya air yang cair itu adalah kumpulan trilyunan molekul H2O. Dalam dunia kimia dikenal H sebagai atom hidrogen dan O sebagai atom oksigen. Jadi H2O adalah satu molekul air yang mengandung satu atom oksigen dan 2 atom hidrogen. Padahal kita tahu bahwa pada tekanan atmosfer, oksigen dan hidrogen berwujud gas tapi ketika mereka bersatu saling mengikat janji bisa berubah wujudnya menjadi cair. Berkat kecerdasan kimiawan masa lalu kita dapat melakukan perhitungan begini, dalam 18 gram atau kurang lebih 18 mililiter air terkandung 6,022 x 1023 molekul H2O. Jadi, jika satu milyar adalah 10 maka bilangan tadi bermakna 602,2 ribu milyar milyar dan bilangan tersebut dikenal sebagai konstanta Avogadro. Itu baru 18 mililiter air, bayangkan jika kita meneguk segelas air atau mandi atau bahkan mengisi kolam renang, berapa banyak jumlah molekul air yang telah kita gunakan atau bahkan kita buang !!

Molekul Air yang cantik dan Istimewa
Jika kita melihat bentuk molekul air, maka semakin terbukalah rahasia mengapa zat ini demikian istimewa. Sesungguhnya jika gas oksigen dan gas hidrogen bertemu untuk membentuk molekul air, reaksi yang terjadi sangatlah berbahaya karena bisa timbul panas yang tinggi bahkan ledakan karena oksigen adalah gas yang dibutuhkan untuk pembakaran dan hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Tapi untunglah Tuhan telah menyediakan air semenjak penciptaan sehingga kita tidak perlu membuat air dengan ledakan. Kurang lebih dibebaskan energi berupa panas sebesar 242 kilo Joule untuk membuat air sebanyak 18 gram dari 22,4 liter atau 2 gram gas hidrogen dan .11,2 liter atau 16 gram gas oksigen pada suhu 0 derajat Celcius dan tekanan satu atmosfer. Mari kita lihat bentuk molekul air yang berhasil diamati dengan berbagai percobaan dan perhitungan yang rumit.
Bentuk molekul air tersebut dan terutama sifat elektroniknya menjadikan air memiliki sifat fisika dan kimia yang fantastis. Apakah sifat elektronik itu ? Dalam pemahaman kimia dan fisika, semua sifat-sifat atom dan molekul ditentukan oleh perangai dan keadaan elektron yang mengelilingi inti atom. Ternyata alam mengajarkan kita lebih banyak lagi tentang berbagi dan bekerja sama. Ikatan yang terjadi antara dua atom hidrogen dan satu atom oksigen menjadi satu molekul air disebut ikatan kovalen. Yaitu ikatan antar atom yang terjadi karena setiap atom menyumbangkan elektron yang dimiliki untuk saling berpasangan dan digunakan bersama membentuk satu ikatan. Namun, karena oksigen memiliki kelebihan pasangan elektron, maka elektron yang tidak membentuk ikatan tersebut dikatakan sebagai “pasangan elektron bebas“. Adanya elektron bebas yang bersifat sangat negatif menjauhkan kedudukannya dari dua atom hidrogen sehingga ikatan H2O membengkok sebesar 107.5 derajat. Sedangkan keadaan alamiah atom oksigen yang bersifat negatif dan atom hidrogen yang bersifat positif menimbulkan pengkutuban atau perbedaan muatan. Kedua keadaan itulah yang menjadikan molekul air bersifat polar, artinya molekul air memiliki perbedaan muatan yakni negatif pada sisi pasangan elektron bebas dan positif pada sisi atom hidrogen. Kepolaran air bisa berarti segalanya dan amatlah besar faedahnya. Kepolaranlah yang menjadikan air dapat menghantarkan arus listrik. Berkat sifat air yang polar, dia bisa melarutkan berbagai macam zat lain, misalnya darah, protein, vitamin, garam dan lain-lain. Kenyataannya, air merupakan pelarut universal yang paling ramah terhadap lingkungan. Demikian sebaliknya, air terpisah dari minyak dan lemak karena adanya perbedaan kepolaran. Coba bayangkan jika air dan minyak dapat bercampur, betapa susahnya membersihkan tumpahan minyak di laut lepas !!. Walaupun demikian, sering kali sifat air sebagai pelarut universal malah merugikan dirinya sendiri karena dia mudah sekali tercemari oleh beraneka ragam materi kimia maupun biologi sehingga sulit untuk membersihkannya lagi, apalagi ditambah dengan ketidakkepedulian kita untuk menjaga kemurniannya.
Adanya perbedaan muatan menjadikan ikatan antar molekul air sendiri cukup kuat sehingga pada suhu ruangan dia berbentuk cair, dibandingkan dengan bensin yang segera menguap. Aksi tarik menarik antara atom hidrogen di satu molekul air dengan pasangan elektron bebas pada molekul air yang lain disebut ikatan hidrogen dan oleh sebab itu diperlukan suhu 100o Celcius untuk mengubah keadaan cair menjadi uap. Air dikatakan memiliki nilai kalor spesifik yang tinggi, artinya diperlukan energi yang cukup besar untuk menjadikannya mendidih sebaliknya air dapat melepaskan panas perlahan-lahan ke lingkungan. Berkat sifat tersebut iklim di bumi tetap stabil demikian juga tubuh kita memiliki suhu yang konstan karena kurang lebih 70% permukaan bumi dan 60% tubuh mahluk hidup terdiri dari air.

Begitu banyak keistimewaan air sehingga manfaatnya pun demikian luas mencakup berbagai aspek seperti kimia, fisika, biologi hingga agama, budaya, seni, bahkan ekonomi dan politik. Jika penelitian terakhir menunjukkan banyak situ-situ di sekitar Jakarta mulai menghilang itu berarti telah terjadi kesalahan dalam pengelolaan lingkungan. Bukan tidak mungkin suatu saat nanti Jakarta akan benar-benar kehabisan mata air dan harus memproduksi air bersih dengan teknologi yang lebih mahal dan lebih rumit akibat kelalaian kita bersama. Sungguh, air yang cantik dan sangat penting dalam kehidupan kita itu memang materi yang paling melimpah di bumi. Air diciptakan dan dicurahkan bukan berarti untuk disia-siakan, maka sekarang saatnya untuk kita lebih menghargai air sebagai ciptaan Tuhan yang paling indah.

indahnya warna warni kembang api

Pernah kah kalian ketika menyaksikan kembang api menjelang tahun baru? Apakah yang membuat warna warni dalam kembang api?

Mereka menambahkannya bahan-bahan kimia ke dalam campuran bahan peledak, yakni bahan yang memancarkan warna cahaya tertentu ketika mengalami panas, yakni bahan yang memancarkan warna cahaya tertentu ketika mengalami panas. Anda dapat melemparkan bahan kimia yang sama ke perapian atau api unggun jika menurut Anda api hijau, misalnya terasa lebih romantik.
Ketika Anda melemparkan sebuah atom ke dalam sebuah nyala api, atom itu dapat mengambil sebagian energi api dengan membuat elektron-elektronnya bergerak lebih cepat. Elektron-elektron “beringas” ini sebetulnya ingin kembali ke tingkat energi alami yang lebih santai (dalam bahasa ilmiah disebut ground state). Cara termudah bagi mereka untuk melakukannya adalah melepaskan energi lebihan mereka dalam bentuk semburan cahaya. Jika cukup banyak atom dalam sebuah nyala api secara serentak mengambil energi panas dan melemparkannya kembali dalam bentuk cahaya, kita dapat menyaksikan sebagai cahaya yang sangat terang.

Setiap jenis atom atau molekul pada awalnya memiliki seperangkat energi elektron yang unik. Maka, tiap jenis atom atau molekul dalam nyala api akan mengambil dan melemparkan kembali jumlah energi yang unik pula. Itu sebabnya atom dan molekul berbeda akan menancarkan panjang gelombang atau warna cahaya berbeda. (Dalam bahasa ilmiah : setiap atom atau molekul memiliki spektrum emisi unik masing). Sayangnya bagi pabrik kembang api, kebanyakan atom molekul memancarkan cahaya dalam warna-warni yang tidak tampak oleh manusia ; di daerah spektrum ultra ungu atau inframerah. Bagaimanapun, masih ada atom-atom unsur tertentu yang memancarkan warna-warna cemerlang dalam daerah spektrum cahaya nampak sehingga dapat kita nikmati.
Berikut ini beberapa jenis atom (dalam bentuk senyawa kimia masing-masing) yang di gunakan untuk membuat warna-warna dalam kembang api, merah didapat dari stronsium (paling sering dipakai) untuk membuat cahaya berwarna crimson (merah tua keunguan), kalsium untuk membuat warna merah kekuningan, lithium untuk membuat warna kuning hijau terang. Hijau didapat dari barium (paling sering dipakai) untuk membuat warna hijau kekuningan, tembaga untuk membuat warna hijau zamrud, telurium untuk membuat warna hijau rumput, thalium untuk membuat warna hijau kebiruan, seng untuk membuat hijau keputihan. Biru didapat dari tembaga (paling sering dipakai) untuk membuat warna azure (biru langit cerah), arsenikum untuk membuat warna biru muda, timbal untuk membuat warna biru muda, selium juga digunakan untuk membuat warna biru muda. Ungu didapat dari cesium untuk membuat warna ungu kebiruan, kalium untuk membuat warna ungu kemerahan, dan rubidium untuk membuat warna ungu.
Coba deh, Jika kalian menjumpai kesempatan membuat atau mengikuti beberapa acara api unggun, baik di gunung maupun di pantai, taburkan sedikit garam meja atau bubuk natrium bikarbonat (soda kue) ke atasnya maka Anda akan menyaksikan nyala kuning cemerlang yang telah dihasilkan oleh unsur natrium. Jika Anda memiliki bahan penggati garam, coba taburkan bahan itu (biasanya kalium klorida), maka Anda akan mendapatkan nyala khas kalium yang ungu kemerahan. Jika Anda membawa lithium untuk pengobatan manic depressive (semacam gangguan mental), hiburlah diri Anda dengan membuat nyala berwarna paling indah dalam hidup Anda.

sumber : www.chemistry.uii.ac.id

Ahli Kimia Membuat Katalis Palladium untuk Sel Bahan Bakar Lebih Efisien.

Peralatan-peralatan kecil pun membutuhkan tenaga dan banyak tenaga listrik bersumber dari sel bahan bakar (Fuel cell). Sebagaimana peralatan tersebut menjadi semakin kecil permintaan yang sangat mendesak dibutuhkan saat ini adalah mencari cara yang lebih efisien untuk member tenaga untuk peralatan tersebut.

Beberapa tahun yang lalu, para ahli telah menemukan logam Palladium (Pd), yang merupakan kandidat kuat untuk menyediakan kenaikan tenaga listrik awal (initial boost) yang membantu menyalakan sel bahan bakar. Palladium jauh lebih murah daripada katalis se bahan bakar populer lainnya, Platinum, dan lebih melimpah.

Para peneliti berusaha mendapatkan pemecahan dengan membuat nanopartikel Palladium dengan area permukaan aktif yang cukup untuk membuat katalis lebih efisien dalam sel bahan bakar sewaktu mencegah partikel dari penggumpalan bersama-sama selama berlangsungnya proses kimia yang menkonversi bahan bakar menjadi listrik. Dua ahli kimia Universitas Brown telah menemukan cara untuk menghadapi tantangan ini.

A platinum alternative: Brown researchers have found a way to create a larger active surface area with palladium nanoparticles to catalyze energy-producing reactions in a fuel cell. (Credit: Image courtesy of Brown University)

Para ahli melaporkan dalam edisi online “Journal of The American Chemical Society” bahwa mereka telah membuat nanopartikel Palladium dengan luas permukaan 40% lebih besar daripada partikelPalladium yang umumnya tersedia. Katalis Brown juga empat kali tetap utuh daripada katalis yang digunakan sekarang ini. “Pendekatan baru”, kata Vismadeb Mazumder, Mahasiswa S2 yang bergabung dengan professor Kimia , Shouheng Sun pada papernya. “Ini dua kali lebih aktif yang berarti bahwa Anda membutuhkan setengah energy untuk mengakatalisis. Dan ini empat (4) kali lebih satbil”.

Mazumder dan Sun membuat nanopartikel Palladium berukuran 4,5 nm. Mereka melekatkan nanopartikel tersebu ke platform karbon pada ujung anoda dari sel bahan bakar asam format langsung (direct formic acid fuell cell). Peneliti melakukan hal yang baru yaitu mereka menggunakan / memanfaatkan ikatan lemah ligan-ligan amino untuk menjaga nanopartikel Palladium memisah dan tetap berada pada ukuran yang sama seperti ketika Palladium tersebut dilekatkan pada platform karbon. Dengan tetap menjaga partikel-partikel tersebut memisah dan berukuran seragam, partikel-partikel Palladium tersebut meningkatkan ketersediaan area permukaan pada platform dan memperbesar efisiensi sel bahan bakar (Fuel cell).

“Ini bekerja lebih baik”, kata Sun. Ada hal yang juga special dari ligan-ligan tersebut adalah “dapat dicuci” dari platform karbon tanpa merusak integritas pemisahan nanopartikel palladium. Hal ini merupakan langkah penting karena usaha sebelumnya untuk memindahkan atau menghilangkan ikatan bahan-bahan yang menyebabkan partikel-partikel kehilangan ukuran kaku mereka dan membentuk gumpalan secara bersama-sama, yang melekat selam reaksi berlangsung.

Tim Brown mengatakan dalam eksperimen yang menghabiskan waktu 12 jam , katalis Brown kehilangan 16% area permukaan dibandingkan dengan 64% kehilangan areapermukaan pada katalis komersial lainnya. “Kami mengatur keadaan pelemahan dari katalis kami dengan menggunakan pendekatan kami”, kata Mazumder, yang bekerja pada tahun ke dua di Laboratorium Sun. “Kami membuat nanopartikel Palladium kualitas tinggi, meletakkannya pada penopang atau penahan secara efisien, kemudian memindahkan dari stabilisator secara efisien tanpa mengubah kualitas katalis.”

Ahli kimia Universitas Brown sekarang mulai memandang pada katalis berbasis Palladium dengan memperbesar aktivitas dan stabilitas untuk aplikasi sel bahan bakar di masa yang akan datang. “Kami ingin membuatnya lebih murah dengan aktivitas yang sama” kata Mazumder.

Penelitian ini didanai oleh Division of Materials Research of The National Science Foundation dan A Brown Seed Fund.

sumber: www.ikahimki.chem.itb.ac.id

Memutuskan Ikatan Nitrogen-Nitrogen Lebih Efesien Tanpa Amonia

Untuk memecahkan beberapa ikatan kimia, ilmuwan telah memotong dua kandungan yang paling sulit dalam kimia di laboratorium seperti dalam mimpi memisahkan bayi kembar siam dengan satu otak dan semua hidup normal. Menghasilkan reaksi kimia dan dapat memberikan jalan lebih singkat untuk membuat berbagai obat-obatan atau senyawa penting secara biologis lainnya.

Dalam esksperimen terbaru, kompleks logam dan karbon monoksida bersatu untuk membelah tiga ikatan yang menghubungkan dua atom nitrogen, salah satu ikatan alami terkuat dalam dunia kimia. Menghilangkan nitrogen yang terikat selalu menjadi tugas menakutkan. Bahkan ketika selesai tidak selalu menghasilkan produk yang bermanfaat.

Para peneliti melaporkan pada 3 Desember 13 di jurnal Nature Chemistry, reaksi baru menghasilkan senyawa dengan ikatan karbon-nitrogen dan hasil dalam suhu dan tekanan halus. Reaksi kimia ini menghindari jalan memutar yang mahal karena harus membuat amonia (nitrogen dan hidrogen). "Ini merupakan kontribusi penting. Kita dapat menambahkannya ke kotak peralatan kimia," kata Christopher Cummins dari laboratorium MIT.

Sekitar 78 persen dari atmosfer bumi adalah nitrogen, tetapi pemanfaatan tidak mudah. Nitrogen atmosfer hidup seperti kembar yang tak terpisahkan, dalam bentuk N2, sangat terkait dengan ikatan rangkap tiga dan relatif inert. Dinitrogen ini akan bereaksi dengan oksigen dan hujan ke bumi di mana berbagai mikroba "memperbaiki", memisahkan si kembar, membuat mereka tersedia untuk ikatan dengan molekul lain, seperti karbon.

Untuk mendapatkan ikatan karbon-nitrogen di laboratorium, Paul Chirik kimiawan Cornell University menembak ikatan N2 dengan logam dan karbon monoksida. Para ilmuwan memulai dengan kompleks logam hafnium dan dinitrogen dalam larutan dan kemudian ditambahkan gas karbon monoksida. Elektron dari hafnium dan karbon "merobek ikatan tiga". Sebagai bagian dari reaksi, karbon dari karbon monoksida kemudian ikatan atom nitrogen menciptakan ikatan karbon-nitrogen yang berguna.

Membuat senyawa, seperti nilon yang memerlukan ikatan karbon-nitrogen saat ini membutuhkan pembuatan amonia di sepanjang proses. Metode baru mungkin menawarkan alternatif. "Ini seolah-olah anda terbang dari New York ke Miami dan anda harus transit di Chicago. Namun, kami mencoba untuk terbang secara langsung," kata Chirik.

Meskipun hasil kimia oxamide dalam catatan Chirik tidak dilakukan dalam jumlah yang cukup besar untuk segera aplikatif. Dan reaksi sementara membebaskan nitrogen, namun penggunaan amonia manjadi tidak efesien, Haber-Bosch process sudah melaksanakan pekerjaan dengan baik dan dapat digunakan secara luas. Tetapi dalam banyak contoh, mencari tahu cara untuk melewatkan suhu Haber-Bosch, kebutuhan tekanan, dan permintaan energi yang terkait akan menjadi plus. Reaksi-reaksi ini dapat memberikan kimia baru untuk membuat obat-obatan dan senyawa penting secara biologis lainnya. "Diharapan adalah rekayasa dalam proses industri," kata Cummins.

Mercuri dalam Tambalan Gigi Semakin Kehilangan Daya Racun

Sebuah studi baru pada kimia pewarna perak permukaan, penambal gigi (fillings amalgam) berbasis mercury menunjukkan bahwa bentuk-bentuk permukaan mercury mungkin kurang beracun dari pemikiran sebelumnya. Studi ini dipublikasikan di jurnal ACS Chemical Research in Toxicology.

George Graham dan kolega mencatat bahwa merkuri berbasis isi, juga disebut peleburan, telah digunakan oleh dokter gigi untuk memperbaiki gigi selama lebih dari satu abad. Pada dekade belakangan ini penggunaannya telah menjadi kontroversial karena kekhawatiran tentang paparan merkuri yang berbahaya. Namun, merkuri dapat berpotensi dalam beberapa bentuk kimia yang berbeda, masing-masing dengan toksisitas yang berbeda. Sebelum laporan ini, hanya sedikit yang diketahui tentang bagaimana bentuk kimia merkuri dalam amalgam gigi dapat berubah seiring waktu.

Dengan menggunakan teknik khusus sinar-X, para ilmuwan menganalisis permukaan tambalan logam baru disiapkan dan membandingkannya dengan usia permukaan tambalan (sekitar 20 tahun) dari sebuah klinik gigi. Tambalan baru mengandung merkuri metalik yang dapat beracun. Namun usia tambalan yang sudah lama biasanya berisi suatu bentuk merkuri yang disebut beta-mercuric sulfide atau metacinnabar yang tidak mungkin beracun dalam tubuh.

Para ilmuwan menemukan bahwa permukaan tambalan logam tampaknya kehilangan hingga 95 persen merkuri mereka dari waktu ke waktu. Kehilangan potensi beracun merkuri dari amalgam mungkin disebabkan oleh proses penguapan, paparan terhadap beberapa jenis produk-produk kesehatan gigi, paparan terhadap makanan tertentu, atau faktor lainnya.

sumber : www.kesimpulan.com

Atmosfir Bumi Berasal dari Ruang Angkasa?

Analisis fosil gas mulia memberikan petunjuk bahwa udara tidak muncul dari dalam planet. Isotop gas krypton dan xenon menyarankan bahwa sebagian besar atmosfir Bumi berasal dari luar angkasa, bukan dari Bumi (inner space). Krypton (orang Indonesia sering menyebut kripton) dan xenon muncul di atmosfer Bumi dan di alam semesta secara keseluruhan hanya dalam jumlah jejak.

Greg Holland, geokimiawan isotop dari University of Manchester di Inggris mengatakan bahwa analisis rinci gas memberikan petunjuk tentang komponen atmosfer, dari mana berasal. Analisis yang dilaporkan pada 11 Desember di jurnal Science menunjukkan bahwa gas tersebut dan juga banyak yang lain (yang kini menyelimuti planet Bumi) terbentuk melalui komet atau tersapu dari awan gas terdekat selama tahap akhir pembentukan Bumi.

Beberapa ilmuwan telah mengusulkan bahwa gas di atmosfer Bumi berasal dari dalam planet ini. Menurut argumen mereka, suasana atmosfir juga merembes keluar dari Bumi sebagai planet secara bertahap didinginkan atau diusir dari kerak perut ketika sejumlah besar asteroid memukul planet dan permukaannya meleleh sekitar 3,9 milyar tahun yang lalu. Tapi bukti isotopik baru yang dikumpulkan oleh Holland dan koleganya menunjukkan bahwa skenario tersebut kemungkinan tidak benar.

Para peneliti menganalisis sampel gas yang diambil dari reservoir alami karbon dioksida yang terletak beberapa ratus meter di bawah tanah bagian timur laut New Mexico. Holland menjelaskan, krypton dan xenon yang berasal jauh di dalam Bumi (gas-gas yang mungkin terakumulasi ketika planet ini menyatu miliaran tahun lalu) bercampur dengan sejumlah kecil dari atmosferik krypton dan xenon dibawa turun oleh curah hujan dan air tanah.

Rasio isotop krypton dan xenon hadir dalam reservoir geologi tidak sesuai dengan rasio terlihat dalam suasana hari ini. Secara khusus, isotop yang lebih berat dari masing-masing gas muncul dalam proporsi yang lebih besar pada sampel di bawah tanah dibandingkan yang dilakukan di atmosfer. Jadi tidak mungkin bahwa sejumlah besar gas-gas atmosferik ini berasal dari dalam bumi.

Analisis juga menunjukkan bahwa jika sampel gas geologi tidak dinodai oleh atmosferik krypton dan xenon, rasio isotop gas yang diukur oleh peneliti akan cocok dengan rasio yang dilihat pada meteorit. Holland menyatakan bahwa tanda lain baik planet atau meteorit adalah sumber cahaya isotopically xenon dan krypton pada atmosfer saat ini. Sebaliknya, Holland dan rekan-rekannya mengusulkan bahwa krypton dan xenon yang kini hadir di udara dan banyak lainnya dari komponen atmosfer mungkin sisa-sisa dari awan gas terbuai saat membentuk Bumi. Atau, gas mungkin telah dikirimkan ke Bumi oleh komet, di mana proporsi isotop cahaya untuk xenon dan krypton relatif lebih tinggi.

"Ini adalah analisis yang menarik dan kontribusi yang sangat penting untuk mempelajari bagaimana lingkungan berevolusi," kata Robert Pepin, astrofisikawan dari University of Minnesota di Minneapolis. Namun hasilnya tidak jelas. Krypton dan xenon dalam lingkungan pada hari ini mungkin menjadi cahaya campuran gas isotopically yang disampaikan oleh komet dan versi yang lebih berat yang berasal dari dalam bumi.

Daur Ulang Kantong Plastik HDPE dan LDPE

Limbah plastik dari tas "sekali pakai" dapat segera diubah menjadi carbon nanotubes. Kimiawan yang mengembangkan teknik ini bahkan menggunakan nanotube untuk membuat baterai lithium-ion. Disebut "upcycling", mengubah suatu produk limbah menjadi sesuatu yang lebih berharga. Mencari cara untuk upcycle limbah dapat mendorong lebih banyak daur ulang misalnya bakteri dapat mengubah sampah botol minuman plastik ke plastik yang justru lebih mahal.
Teknik nanotube ini dikembangkan oleh Vilas Ganpat Pol dari Argonne National Laboratory di Illinois serta mengkonversi high density polyethylene (HDPE) dan low density polyethylene (LDPE) ke senilai multiwalled carbon nanotubes. Pol membuat nanotube dengan memasak 1 gram potongan HDPE atau LDPE pada 700°C selama 2 jam di hadapan sebuah katalis asetat kobalt (cobalt acetate catalyst), kemudian membiarkan campuran dingin secara bertahap. Di atas 600°C, ikatan kimia dalam plastik benar-benar terurai dan multiwalled carbon nanotubes tumbuh pada permukaan partikel katalis.

Banyak katalis yang dibutuhkan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik (sekitar seperlima dari berat plastik setelah dikonversi) dan tidak bisa dengan mudah dapat dipulihkan kembali setelah itu. Tapi Pol mengatakan ini masih menjadi salah satu cara yang paling murah dan ramah lingkungan untuk menumbuhkan nanotube. "Metode lain biasanya memerlukan oksigen vakum untuk menghindari interaksi dengan katalis maupun sistem. Saya memakia reaksi baru yang tidak membutuhkan vakum, pembentukan oksida terhambat karena penggurangan atmosfir hidrokarbon terus-menerus pada 700°C," kata Pol.

Masing-masing potongan katalis menjadi terperangkap di dalam kepadatan nanotube yang baru tumbuh. Tapi Pol telah menunjukkan nanotube dapat digunakan sebagaimana mestinya tanpa pemrosesan lebih lanjut untuk bebas memotongnya. "Saya menyiapkan penggunaan cobalt nanotube sebagai bahan anoda bagi baterai lithium-ion dan kinerjanya luar biasa. Kapasitas spesifik carbon nanotubes buatan saya lebih tinggi dari nanotube komersial saat ini," kata Pol. Mungkin ada sedikit ketidaksempurnaan dalam struktur reguler dari nanotube, diciptakan oleh penguranggan atmosfir selama fabrikasi.

Kotoran cobalt juga membuat nanotube cocok untuk digunakan pada baterai lithium-udara, karena cobalt dikonversi menjadi cobalt oxides yang bertindak sebagai katalis untuk membantu reaksi ion pada baterai yang memungkinkan aliran arus. "Yang cobalt bukanlah sebuah kotoran, tapi adalah aset," kata Pol yang telah mendapat paten untuk penggunaan nanotube yang mengandung cobalt baik lithium ion maupun lithium air batteries.

Geoffrey Mitchell dari University of Reading di Inggris adalah pakar plastik daur ulang mengatakan bahwa teknik baru oleh Pol adalah "menarik bagian dari teka-teki" daur ulang sampah plastik untuk membuat nilai lebih tinggi bagi bahan elektronik. Tapi penggunaan cobalt relatif mahal sebagai non-recoverable catalyst mungkin bermasalah jika sistem selalu harus ditingkatkan.

Pol setuju, tetapi jenis baterai buatannya menggunakan nanotube yang sudah siap didaur ulang untuk cobalt mereka, sehingga logam pada akhirnya akan dapat dikembalikan. Membiarkan katalis dari proses sekaligus menghasilkan produk karbon lain memiliki nilai potensial, meskipun bola karbon bola antara 2 hingga 10 mikrometer yang dapat digunakan dalam tinta printer. (Journal of Environmental Monitoring, DOI:10.1039/b914648b)