Artikel Kimia "ANTARA SILIKA, KACA, DAN CAHAYA"
ANTARA SILIKA, KACA, DAN CAHAYA
Oleh :
M. Imam Badruttamam
Benda
bernama kaca sudah tidak asing lagi dengan kita, dalam kehidupan sehari-hari
banyak sekali benda yang terbuat dari kaca. Contoh benda yang terbuat dari kaca
salah satu contohnya adalah lampu. Dibuatnya lampu dari bahan kaca karena sifat
kaca yang tembus cahaya. Dalam Al-qur’an dijelaskan bahwa lampu itu diletakan
dalam kaca sebagai sarana penerangan di bumi, di jelaskan dalam Qur’an
surat An-nur ayat 35 yang berbunyi :
Dari ayat ini didapatkan
bahwa firman Allah
“Pelita itu di dalam kaca”
dalam kitab tafsir ibnu katsir dijelaskan bahwa pelita yang dimaksud adalah
sebuah cahaya dalam kaca dimana cahaya tersebut menembus kaca. Sifat dalam kaca
sendiri adalah tembus terhadap cahaya karena kaca terbuat dari beberapa unsur
diantaranya silika dan soda. Kaca yang paling umum dikenal dan yang telah
digunakan sejak berabad-abad silam sebagai jendela dan gelas minum adalah kaca
soda kapur, yang terbuat dari 75% silica (SiO2) ditambah Na2O, CaO, dan sedikit
aditif lain.
Bahkan
disebuah majalah islami dikatakan bahwa Seorang ilmuwan, Thomas Alfa Edison,
penemu bola lampu, telah melakukan lebih dari seribu percobaan sebelum dia
berhasil menemukan temuannya, yang tidak berhasil kecuali setelah Allah Ta’ala
memberikan hidayah kepadanya untuk meletakkan kaca di sekeliling lampu guna
menutupi kawat yang berpijar, dan juga untuk menambah kekuatan cahaya yang
dihasilkan, hingga lampu tersebut bisa digunakan oleh manusia.
Seandainya
ilmuwan tersebut mengetahui ayat-ayat mu’jizat yang ada di dalam al-Qur`an,
maka pastilah dia akan tahu bahwa lampunya itu membutuhkan kaca yang
menutupinya agar berhasil dan bersinar lama seperti yang diinginkan. Itulah
bukti kebenaran firman Allah Ta’ala:
“Allah
(Pemberi) cahaya (kepada) langit dan bumi. Perumpamaan cahaya Allah, adalah
seperti sebuah lubang yang tak tembus, yang di dalamnya ada pelita besar,
pelita itu di dalam kaca (dan) kaca itu seakan-akan bintang (yang bercahaya)
seperti mutiara, yang dinyalakan dengan minyak dari pohon yang berkahnya,
(yaitu) pohon zaitun yang tumbuh tidak di sebelah timur (sesuatu) dan tidak
pula di sebelah barat(nya), yang minyaknya (saja) hampir-hampir menerangi,
walaupun tidak disentuh api. Cahaya di atas cahaya (berlapis-lapis). Allah
membimbing kepada cahaya-Nya siapa yang Dia kehendaki, dan Allah memperbuat
perumpamaan-perumpamaan bagi manusia, dan Allah Maha mengetahui segala
sesuatu.” (QS. An-Nur: 35)
Demikianlah,
Thomas Alfa Edison, seperti juga para penemu yang lain, mereka mati dalam
keadaan tidak tahu bahwa al-Qur`an yang mulia telah mendahului mereka kepada
banyak penemuan sekalipun hanya dengan isyarat.
Hal ini
membuktikan bahwa Al-qur’an banyak membahas tentang ilmu pengetahuan. Masih
banyak contoh ilmu lain yang terdapat dalam alqur’an. Dalam ayat yang
disebutkan diatas, secara tidak langsung menjelaskan bahwa sifat dari kaca
adalah tembus pandang.
Apa itu kaca ?
Dipandang
dari segi fisika kaca merupakan zat cair yang sangat dingin. Disebut demikian
karena struktur partikel-partikel penyusunnya yang saling berjauhan seperti
dalam zat cair namun dia sendiri berwujud padat. Ini terjadi akibat proses
pendinginan (cooling) yang sangat cepat, sehingga partikel-partikel silika
tidak “sempat” menyusun diri secara teratur. Dari segi kimia, kaca adalah
gabungan dari berbagai oksida anorganik yang tidak mudah menguap , yang
dihasilkan dari dekomposisi dan peleburan senyawa alkali dan alkali tanah,
pasir serta berbagai penyusun lainnya. Kaca memiliki sifat-sifat yang khas
dibanding dengan golongan keramik lainnya. Kekhasan sifat-sifat kaca ini
terutama dipengaruhi oleh keunikan silika (SiO2) dan proses pembentukannya.
Sebagaimana
bahan-bahan yang sangat banyak digunakan dalam peradaban modern, riwayat
penemuan kaca tidaklah jelas sama sekali. Salah satu rujukan yang paling tua
mengenai bahan ini dibuat oleh Pliny, yang menceritakan bagaimana
pedagang-pedangang phoenisia purba menemukan kaca tatkala memasak makanan.
Periuk yang digunakannya secara tidak sengaja diletakkan di atas massa trona di
suatu pantai. Penyatuan yang terjadi antara pasir dan alkali menarik perhatian
dan orang Mesir telah berusaha menirunya. Sejak tahun 6000 atau 5000 sebelum
Masehi, orang mesir telah membuat permata tiruan dari kaca dengan ketrampilan
yang halus dan keindahan yang mengesankan. Kaca jendela sudah mulai
disebut-sebut sejak tahun 290. Silinder kaca jendela tiup ditemukan oleh para
pendeta pada abad kedua belas. Dalam abad tengah, Venesia memegang monopoli
sebagai pusat industi kaca. Di jerman dan inggris, kaca baru mulai dibuat pada
abad ke-16. Secara keseluruhan sebelum tahun 1900, industri ini merupakan seni
yang dilengkapi oleh rumus-rumus rahasia yang dijaga ketat. Proses
pembuatannya-pun bersifat empiris dan hanya berdasarkan pada pengalaman.
Email
Email
adalah bahan ticlak tembus pandang yang dibakarkan secara berlapis (3 – 6
lapis) pada bahan dasar. Email merupakan massa yang mirip gelas dan dapat
menempel dengan kuat. Email terbentuk setelah campuran organik yang merigandung
kuarsa dalam air dilapiskan ke alas permukaan logam dengan cara pelelehan dan
“sinter”.
Sifat-sifat:
Email
mempunyai sifat mirip gelas. Karena koefisien pemuaiannya lebih kecil dari pada
baja, ada kemungkinan email bisa retak pada saat pemanasan. Hal ini disebabkan
baja memuai lebih panjang. Demikian pula pada pendinginan yang cepat, email
dapat menjadi retak karena tegangan tarik. Adanya retak-retak menyebabkan bahan
proses dapat menerobos masuk, menyerang baja dan menyebar dibawah lapisan
email. Apabila pada proses ini terbentuk gas seperti H2,gas tersebut dapat
mengangkat lapisan email sehingga terkelupas. Untuk memperkecil bahaya ini,
pada pembuatan peralatan email, email diberi tekanan-tegangan awal. Dengan
demikian, penggunaan dengan perbedaan temperatur yang lebih besar
diperbolehkan, sehingga peralatan dapat dipanaskan/didinginkan lebih cepat.
Petunjuk dari perusahaan pembuat harus diberlakukan bila tidak ada petunjuk
intem.
Penggunaan:
Peralatan email digunakan dalam produksi bila produk yang diinginkan harus
mempunyai kemurnian yang tinggi dan/atau peralatan harus mempunyai ketahanan
yang tinggi terhadap asam.
Ada beberapa sifat kaca yang
bisa dikatakan memiliki kelebihan dibanding dengan material lainnya, antara
lain:
1.
Sifat estetika atau keindahan
2.
Sifat tembus pandang secara optik (transparan)
3.
Sifat elastis
4.
Sifat ketahanan terhadap zat/reaksi kimia
Secara umum, kaca komersial
dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:
Silika lebur. Silika lebur atau silika
vitreo dibuat melalui pirolisis silikon tetraklorida pada suhu tinggi, atau
dari peleburan kuarsa atau pasir murni. Secara salah kaprah, kaca ini sering
disebut kaca kuarsa (quartz glass). Kaca ini mempunyai ciri-ciri nilai ekspansi
rendah dan titik pelunakan tinggi. Karena itu, kaca ini mempunyai ketahanan
termal lebih tinggi daripada kaca lain. Kaca ini juga sangat transparan
terhadap radiasi ultraviolet. Kaca jenis inilah yang sering digunakan sebagai
kuvet untuk spektrometer UV-Visible yang harganya sekitar dua jutaan per kuvet.
Alkali silikat. Alkali silikat adalah
satu-satunya kaca dua komponen yang secara komersial, penting. Untuk
membuatnya, pasir dan soda dilebur bersama-sama, dan hasilnya disebut Natrium
silikat. Larutan silikat soda juga dikenal sebagai kaca larut air (water
soluble glass) banyak dipakai sebagai adhesif dalam pembuatan kotak-kotak
karton gelombang serta memberi sifat tahan api.
Kaca soda gamping. Kaca soda gamping
(soda-lime glass) merupakan 95 persen dari semua kaca yang dihasilkan. Kaca ini
digunakan untuk membuat segala macam bejana, kaca lembaran, jendela mobil dan
barang pecah belah.
Kaca timbal. Dengan menggunakan oksida
timbal sebagai pengganti kalsium dalam campuran kaca cair, didapatlah kaca timbal
(lead glass). Kaca ini sangat penting dalam bidang optik, karena mempunyai
indeks refraksi dan dispersi yang tinggi. Kandungan timbalnya bisa mencapai 82%
(densitas 8,0, indeks bias 2,2). Kandungan timbal inilah yang memberikan
kecemerlangan pada “kaca potong” (cut glass). Kaca ini juga digunakan dalam
jumlah besar untuk membuat bola lampu, lampu reklame neon, radiotron, terutama
karena kaca ini mempunyai tahanan (resistance) listrik tinggi. Kaca ini juga
cocok dipakai sebagai perisai radiasi nuklir.
Kaca khusus. Kaca berwarna , bersalut,
opal, translusen, kaca keselamatan,fitokrom, kaca optik dan kaca keramik
semuanya termasuk kaca khusus. Komposisinya berbeda-beda tergantung pada produk
akhir yang diinginkan.
Serat kaca (fiber glass). Serat kaca dibuat
dari komposisi kaca khusus, yang tahan terhadap kondisi cuaca. Kaca ini
biasanya mempunyai kandungan silika sekitar 55%, dan alkali lebih rendah.
Al-
Qur’an adalah kitab induk, rujukan utama bagi segala rujukan, sumber dari
segala sumber, basis bagi segala sains dan ilmu pengetahuan, sejauh mana
keabsahan ilmu harus diukur standarnya adalah Al-Qur’an. Diantara bahasan kecil
dari ilmu sains adalah mengenai sifat dari kaca yang 75% terbuat dari unsur
silika(Si) sebagai bahan yang tembus oleh cahaya. Ia adalah buku induk ilmu
pengetahuan, di mana tidak ada satu perkara apapun yang terlewatkan, semuanya
telah terkafer di dalamnya yang mengatur berbagai asfek kehidupan manusia, baik
yang berhubungan dengan Allah (Hablum minallah); sesama manusia (Hablum
minannas); alam, lingkungan, ilmu akidah, ilmu sosial, ilmu alam, ilmu emperis,
ilmu agama, umum dan sebgaianya.
Komentar
Posting Komentar