WELCOME!!!

This is my first cool blog... Hope you enjoy it!

OUR SCIENTIFIC ZONE

All about scientific, more accurate and more proven information

ITS CHEMIST PLACE!!

Here, you will find a great article about chemistry...

Inovasi Terbaru Menuai Hidrogen dari Air



Usaha para ilmuwan dalam mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan, terutama sejak memasuki abad ke-21 ini. Hingga saat ini persentase penggunaan energi alternatif masih sangat sedikit dikarenakan efektivitas dan efisiensinya yang tergolong masih kecil. Hal seperti ini juga tampak pada penggunaan bahan bakar hidrogen. Meski beberapa perusahaan otomotif seperti Ford dan Honda telah merilis mobil berbahan bakar hidrogen, pada kenyataannya penggunaannya masih sedikit. Problema ini tak lepas dari mahalnya hidrogen cair karena biaya produksinya yang dapat dikatakan tidak murah.
Hidrogen memiliki banyak kelebihan, antara lain memiliki energi pembakaran yang besar per satuan massa hidrogen dan merupakan bahan bakar yang sangat bersih karena emisi pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru ini, tim peneliti dari School of Chemistry Monash University Australia telah menemukan inovasi baru dalam mengubah air menjadi hidrogen lewat proses elektrofotokatalisis yang terinspirasi dari cara tumbuhan mengubah air menjadi oksigen.
Para ilmuwan di dunia mengakui bahwa bagian tersulit dari mengubah air menjadi bahan bakar adalah mengonversi air menjadi hidrogen dan oksigen. Tim peneliti yang telah mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Nature Chemistry ini berhasil membuat sistem sel konversi air menjadi hidrogen menggunakan katalis berbasis logam mangan (Mn). Katalis ini sendiri memiliki struktur molekul yang menyerupai mineral mangan birnessite [(Na0.3Ca0.1K0.1)(Mn4+,Mn3+)2O4 · 1.5 H2O].
Tim peneliti tersebut memanfaatkan tingkat oksidasi dari ion mangan, terutama mangan (II) dan mangan (IV) untuk mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan (IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk mangan (IV) menjadi mangan (II) sekaligus mengubah dua molekul air (H2O) menjadi satu molekul gas oksigen (O2), empat proton (H+), dan empat elektron. Selanjutnya keempat proton dan elektron tersebut bergabung menjadi dua molekul gas hidrogen (H2). Siklus katalis mangan berlangsung cepat dan voltase listrik yang dibutuhkan tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan elektrolisis langsung air menggunakan elektroda inert.
Inovasi ini terbukti menghasilkan gas hidrogen dari air secara lebih mudah dan murah. Penemuan ini diharapkan akan menginspirasi produsen bahan bakar hidrogen di dunia untuk mengaplikasikannya sehingga akan terwujud penggunaan bahan bakar hidrogen yang mengglobal.

Superhalogen: Halogen Ajaib Berkarakter Magnet


Halogen merupakan kelompok unsur dalam tabel periodik kimia yang merupakan nonlogam, sering ditemui dalam bentuk anion bermuatan satu ataupun molekul dwiatom, dan merupakan agen pengoksidasi. Sesuai dengan karakternya yang merupakan nonlogam, halogen praktis tidak memiliki karakter magnet sama sekali. Namun sebuah tim riset internasional telah menemukan suatu kelompok atom terbaru: superhalogen magnetik. Kelompok atom ini memiliki kestabilan yang tidak biasa pada ukuran spesifik dan komposisi tertentu serta memiliki karakter super pengoksidasi dan magnet sekaligus yang belum pernah ditemukan sebelumnya.
Tim riset ini terdiri dari peneliti dari berbagai perguruan tinggi di dunia, seperti Virginia Commonwealth University, McNeese State University, dan Peking University in China, serta eksperimen dilakukan  di Johns Hopkins University. Struktur superhalogen ini cukup unik dimana atom metal bukan merupakan atom pusat yang dikelilingi oleh atom halogen. Superhalogen ini terdiri dari gugus metal-halogen sebagai gugus inti dan tambahan atom halogen yang mengelilinginya.
Superhalogen ini memiliki karakter kimia yang menyerupai halogen. Golongan halogen terdiri dari unsur fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br), iodin (I), dan astatin (At) yang merupakan unsur radioaktif. Halogen berasal dari bahasa Yunani yang berarti “pembentuk garam”. Superhalogen yang ditemukan oleh tim riset ini terdiri dari unsur metal mangan (Mn) dan unsur halogen klorin (Cl) dengan formula empiris MnxCl2x+1, dengan x = 1,2,3, dan seterusnya. Logam mangan mengemban momen magnetik yang besar sehingga superhalogen memiliki karakter magnet.
Riset yang telah dipublikasikan pada Angewandte Chemie International Edition ini dapat membuka peluang ditemukannya jenis superhalogen lain, yaitu dengan mengganti atom mangan dengan logam transisi lainnya serta mengganti atom klorin dengan atom halogen lainnya. Superhalogen ini juga memiliki karakter menarik elektron sama halnya dengan halogen membentuk ion negatif, namun jauh lebih kuat sehingga membuatnya sebagai pengoksidasi yang lebih kuat dibanding halogen.
Karakter-karakter yang dimiliki superhalogen tersebut dapat digunakan sebagai agen pengoksidasi super. Banyaknya atom fluorin atau klorin yang ada di dalam superhalogen itu juga dapat digunakan untuk melawan agen biologis semacam bakteri patogen, virus, jamur, dan lain sebagainya. Spesi kimia ini juga diprediksi akan banyak berguna dalam kimia material dan aplikasi industri.

Mengirimkan obat di gel



Para ilmuwan telah mendesain dan mnguji bahan biokompatibel yang membentuk suatu gel in vivo dan mampu dengan pelan – pelan melepaskan obat protein.
Obat protein digunakan guna menyembuhkan serangkaian luas penyakit namun efek terapi mereka terbatasi oleh sifat ketidak stabilan mereka. Obat ini sangat mudah didenaturisasikan di dalam tubuh dan mempergunakan mereka di dalam pembuluh darah atau melalui pil secara oral seringkali menyebabkan konsentrasi plasma yang keduanya baik sangat rendah memiliki efek terapi ataupun sangat tinggi serta menyebabkan toksitas. Pengiriman obat protein melalui periode waktu yang tepat guna melokalisasikan daerah yang sangat besar akan meningkatkan keuntungan terapi mereka.
Moon Suk Kim dari Ajou University, Suwon, Korea Selatan, dan timnya, telah mendesain dan gel yang menggunakan komponen biokompatibel, sodium carboxymethylcellulose dan polyethyleneimine, yang secara elektrostatis terhubung guna membentuk suatu gel pada eksposur pada keadaan psikologikal. Gel ini ditemukan sangat cukup  berpori  untuk melepaskan uji obat protein, albumen, pada perlakuan yang pelan dan terkontrol hingga 15 hari, sementara itu mencegah bahan biologikal untuk memasukinya.
Hidrogel melepaskan obat protein selama periode 15 hari
David Dunstan, seorang ahli dalam system pengiriman obat pada Melbourne University berkomentar, ‘sutau revolusi yang signifikan dalam pengiriman agen terapi sedang berkembang. Karena focus yang dapat diperhatikan telah berada pada penggunaan nanopartikel, maka metode alternatif seperti yang dilaporkan dalam pekerjaan ini menunjukkan janji yang dapat dipertimbangkan.’
Kim mengatakan bahwa ‘kita percaya hasil dari studi sekarang ini akan menyediakan pilihan baru dalam pelepasaan in vivo yang tepat dari terapi yang sangat manjur, dan menunjukkan suatu landasan eksperimental yang berguna bagi penelitian pengiriman protein di masa mendatang.’ Tim ini berkeinginan untuk melanjutkan pengujian hidrogel dengan cara yang sama dengan tujuan meningkatkan penggunaan klinisnya.

Elektrolit untuk sel solar berbasis zat warna



Para peneliti telah selangkah ke depan dalam mengatasi salah satu kunci rintangan dalam mengembangkan sel solar berbiaya murah berbasis zat warna yang dilapisi  titanium dioksida.
Dye-sensitised solar cells (DSCs) ditemukan oleh Michael Grätzel dan Brian O’Regan 20 tahun lalu, dan meliputi suatu film tipis dari titanium dioksida yang dilapisi dengan zat warna berbasis  ruthenium, dalam hubungannya dengan elektrolit redox.
Sel solar berbasis zat warna dapat menawarkan suatu alternative yang sangat murah terhadap photovoltaic berbasis silikon
Saat sistem berbasis zat warna kurang efisien dalam mengubah energi solar ketimbang sel – sel photovoltaic yang terbuat dari silikon, kelihatannya mereka berubah menjadi sangat murah untuk diproduksi dan lebih serba guna pada sejumlah aplikasinya dimana membuat mereka mempunyai prospek komersil yang atraktif.
Ketika energi sinar memasuki sel, maka akan dilepaskan suatu electron dari zat warna tersebut, yang mana masuk kedalam TiO2 dan mendifusi suatu elektroda. Lalu, elektrolit ini mensuplai beberapa electron kembali pada zat warna untuk dihasilkan kembali. Maka dari itu, dengan menemukan suatu elektrolit yang stabil telah membuktikan suatu tantangan yang signifikan.
Elektrolit yang paling efisien telah ditemukan sejauh ini yang didasarkan pada pasangan iodide/triiodide. Oleh karena itu, hal ini menyerap suatu proporsi sinar yang secara potensial berguna dan bersifat korosif terhadap kontak listrik berbasis perak, yang menyebabkan beberapa kesulitan dalam pembuatan suatu alat yang tahan lama dan canggih. Sejumlah system yang bebas iodide telah diselidiki, namun sel – sel tersebut secara signifikan mempunyai efisiensi yang paling rendah dalam mengubah sinar menjadi tenaga listrik.
Saat ini, sebuah tim yang dipimpin oleh Grätzel, yang berada pada Swiss Federal Institute of Technology di Lausanne, telah mendemonstrasikan suatu elektrolit baru berbasis pasangan redox disulfide/thiolate dengan menggunakan 5-mercapto-1-methyltetrazole. Beberapa sel yang menggunakan elektrolit ini menunjukkan mempunyai efisiensi tenaga konversi  sebesar 6.4 persen dibawah kondisi pengujian iluminasi standar – dibandingkan dengan sistem berbasis iodide yang sama dan lebih tinggi dari pada sel – sel bebas iodide lainnya. Elektrolit ini menghidari permasalahan korosi yang dikaitkan dengan iodide dan telah meningkatkan properti optisnya.
‘Suatu efisiensi dari 6.4 persen yang diperoleh dibawah sinar matahari penuh menciptakan suatu suatu tolak ukur baru bagi iodide bebas DSCs,’ kata para peneliti, yang menambahkan bahwa pasangan redox baru ini ‘memberikan suatu jalur yang aktif dalam mengembangkan DSC yang efisien dengan properti atraktif dalam menskalakan dan aplikasi praktisnya’.
Neil Roberston, yang meneliti DSC pada University of Edinburgh di Inggris mengatakan, ‘Ini tentu saja suatu kemajuan yang sangat menjanjikian. Ini bukan saja untuk pertam kalinya bahwa beberapa alternative terhadap iodide telah dikembangkan, namun hal ini menunjukkan alternatif yang paling baik sebelumnya. Elektrolit ini merupakan permasalahan yang diketahui dalam pembuatan dan penggunaan jangka panjang dari sel – sel tersebut, sehingga hal ini sangatlah penting untuk mengalamatkan permasalahan tersbut bagi masa depan peralatan tersebut dan membuka aplikasi mereka lebih luas lagi.’

Bakterial Gula Dapat Melawan Karatan



HAMPIR SELESAI Atomis yang menekan mikroskopis menunjukkan bahwa suatu goresan pada polysaccharida yang melapisi plat baja (kiri) secara parsial kembali seperti sedia kala setelah dibasahi dengan air selama  30 detik dan kemudian dikeringkan (kanan).
Bottom of Form
Bakteri yang tumbuh pada metal mengekspos uap embun yang seringkali mensekresikan protein dan karbohidrat yang mengakselerasi korosi, namun beberapa bakteri memancarkan persenyawan yang memperlambat korosi. Peneliti ahli kimia yaitu Victoria L. Finkenstadt dan para koleganya pada USDA’s National Center for Agricultural Utilization Research, di Peoria, Ill., sekarang ini telah mengidentifikasikan tiga regangan yang menghasilkan persenyawaan yang bermanfaat tersebut dan juga menentukan  struktur persenyawaan.
Para peneliti menunjukkan bahwa tiga regangan Leuconostoc mesenteroides menghasilkan antikorosi polysaccharida yang dapat dikumpulkan dari, katanya, suatu bioreaktor, dan lalu diedarkan di air dan disemprotkan pada baja. Tipe pelapisan ini dapat diaplikasikan pada cat untuk mencegah perlengkapan metal dari perkaratan. Ataupun ini dapat digunakan sebagai suatu pengganti bagi mantel lilin setengah inci yang akhir-akhir ini digunakan untuk melindungi batangan baja selama transit, Finkenstadt mengatakan pada C&EN. Lilin tersebut haruslah dipindahkan sebelum batangan tersebut digunakan dan harus diperlakukan sebagai limbah racun karena mengandung metal berat, katanya. Pelapisan polysaccharida yang berketebalan 50- hingga 500-nm, pada satu sisi, dapat tetap berada pada metal atau digiling dengan suatu enzim guna menciptakan air gula yang tidak berbahaya.
Pelapisan ini merupakan penyembuhan dengan sendirinya, sehingga suatu goresan dapat memperbaiki dengan sendirinya sekitar 15 detik dengn bantuan pancaran air. Polysaccharida bahkan dapat melindungi daerah didekat metal yang tidak terlapisi, jadi bahkan jika suatu goresan dapat seperti sedia kala sepenuhnya, metal yang terekspos mungkin saja masih aman. Para peneliti melanjutkan untuk menilai tingkat ketahanan  bahan ini dan menentukan apakah polysaccharida dapat menghentikan korosi yang sedang terjadi.
USDA mematenkan pekerjaan ini sehingga dapat mengesahkan teknologi ini bagi beberapa perusahaan yang tertarik untuk mengkomersialisasikannya.

Antara zinc dan platinum dalam melawan penyakit kanker


Komplekses zinc baru yang menunjukkan aktifitas antikanker yang menjanjikan dapat digunakan sebagai alternative terhadap obat yang berbasis platinum, klaim ilmuwan dari Italia.
Obat yang berbasis platinum, seperti cisplatin, merupakan agen kemoterapi efektif namun mereka yang dapat menyebabkan efek samping dan tumor dapat menjadi resisten terhadap diri mereka sendiri. Komplekses anorganis baru berbasis metal seperti halnya emas dan titanium baru – baru ini telah diajukan sebagai alternative yang efektif  dalam kemoterapi. Saat ini, Daniela Pucci pada University of Calabria, telah menemukan bahwa komplekses zinc yang rendah biaya menunjukkan aktifitas antikanker yang menjanjikan.
Ion zinc(II) memiliki varietas peranan psikologi dan komplekses Zn(II) digunakan pada kebanyakan bidang biologikal, termasuk agen radioprotectif dan mimetik antidiabetis insulin namun tingkat racun dari persenyawaan berbasis zinc melawan sel kanker manusia belum terinvestigasi hungga sekarang. ‘Zinc memiliki biaya yang rendah, metal biokompatibel dengan bahan kimiawi koordinatif yang besar, yang menarik dari property photofisikal dan ini sangatlah menjanjikan bagi pengobatan kimiawi anorganis,’ kata Pucci.
Zinc dapat digunakan dalam melawan kanker
Pucci dan para koleganya mendesain dan membuat due seri komplekses Zn(II) yang berisi 4,4 dinonyl-2,2-bipyridine (bpy-9) sebagai ligand utama dan tropolones atau 1-phenyl-3-methyl-4-R-5-pyrazolones (L) sebagai ligand ancillary. Kesemta komplekses tersebut menunjukkan tingkat toksitas selektif terhadap jalur sel kanker prostate, kata Pucci. Studi ini menegaskan bahwa sifat ion inti metal sama baiknya dengan koordinasi lingkungannya yang mempengaruhi perubahan signifikan dalam aktifitas biologikal dai komplekses yang dihasilkan. ‘Keberadaan simultan dari ligand pemilinan datar disekitar  ion Zn (II) merupakan pilihan yang menjanjikan dalam memberikan komplekses non platinum baru dengan aktifitas antitumor yang bagus,’ tambahnya.
‘Penggunaan spesies Zn(II) sebagai obat antitumor sangatlah menarik minat berkenaan dengan terapi antitumor yang ada,’ komentar Francesco Fanizzi, seorang ahli pada komplekses anorganis pada University of Salento, Lecce, Itali. ‘Dikarenakan bioavailabilitas dan kemampuan koordinasi serbaguna dari Zn(II), komplekses yang berhubungan dapat menunjukkan kemampuan cytotoxic yang menarik dengan tingkat toksitas [terhadap sel yang sehat].’
Studi yang lebih lanjut diperlukan guna pemahaman yang lengkap tentang mekanisme aksi dan aktifitas struktur seluler dari komplekses zinc guna meningkatkan tingkat toksitas dan selektifitas obat – obatan, kata Pucci. ‘Tantangan yang paling penting adalah  menemukan suatu cara guna membedakan antara kanker dan sel yang sehat,’ tandas Pucci, ‘dengan kata lain guna memperoleh obat yang ditargetkan dan selektif.’

Pemindahan merkuri dengan satu cara



Menemukan dan memindahkan merkuri dari kandungan air di lingkungan sebentar ladi dapat dialukan dengan mikrosphere magnetis ‘all-in-one’yang dikembangkan oleh ilmuwan Cina.
Ion merkuri (II) merupakan bentuk yang paling stabil dari merkuri anorganis dan dikenal memiliki efek detrimental pada manusia dan lingkungan. Ini dilepaskan kedalam lingkungan dengan beberapa aktifitas meliputi pembakaran bahan bakar fosil, limbah batu baterai dan industri kimiawi. Kebanyakan dari metode baru – baru ini dalam pendeteksian dan pemindahan merkuri membutuhkan peralatan yang besar dan mahalo yang mana tidak sesuai dengan analisa lingkungan dan, pada kebanyakan kasus, ada dua proses yang dilakukan secara terpisah.
Shengyang Tao, dari Dalian University of Technology, dan beberapa koleganya telah menciptakan mikrosphere nanokomposit yang dapat mendeteksi, menyerap danmemindahkan merkuri dari air. Kemampuan untuk mengkombinasikan semua fungsionalitas tersebut pada suatu bahan tunggal sangatlah unik, kata Tao.
Merkuri dipindahkan dari contoh air dengan menggunakan mikrosphere magnetis
Tao membuat mikrosphere dengan menggunakan suatu prosedur sederhana dan bahan yang tidak terlalu mahal. Inti magnetis Fe3O4 dibungkus ke kulit dalam silika yang tidak berongga lalu kulit luar silika yang mesoporous, digabungkan dengan Rhodamine B-derifatif (suatu celupan  fluorescent), ditambahkan. Rhodamine B berperan sebagai penyelidik untuk menemukan merkuri, yang mana lalu diserap oleh kulit silika. Penerapan medan magnetis menarik mikrosphere, dengan menarik mereka dan merkuri keluar dari air.
Xing Dong, dari US magnetic material research company Steward Advanced Materials, terkesan dengan hasilnya, ‘keindahan pekerjaan mereka adalah bahwa bahan baru memiliki tingkat selektifitas tinggi dan bahan yang memuat merkuri dapat dipindah dengan sangat mudah secara keseluruhan oleh medan magnetis eksternal.’
Tao mengatakan bahwa beberapa partikel juga dapat digunakan untuk mendeteksi  to aplikasi yang potensial pada bidang medis. ‘Kita sedang berusaha untuk menggabungkan lebih dari tiga fungsi pada suatu mikrosphere untuk digunakan dalam bidang medis nano-,’ tambahnya.