proteksi kimia mata kuliah ppk

Proteksi kimia

Proteksi kimia merupakan proses yang didasarkan pada kegiatan pengawetan dengan cara memproteksi (melindungi) dari luar suatu bahan baik itu bahan sandang, pangan maupun papan yang ingin diawetkan ini dapat terlindungi dari pengaruh buruk faktor-faktor eksternal yang dapat memberikan pengaruh pada suatu bahan tersebut, faktor-faktor itu sendiri ialah suhu, kelembaban dan sebagainya. Dengan adanya perlindungan atau dengan diberikannya lapisan yang mampu memproteksi maka benda tersebut akan awet (tahan lama), dimana proses ini hanya melindungi suatu bahan dari luar saja tidak melindungi sampai ke dalam sehingga keadaan bahan akan tetap sama seperti awalnya hanya saja bagian luarnya yang terproteksi oleh suatu hal yang mampu memproteksinya.

Contoh proteksi kimia dari bahan sandang, pangan serta papan

a.       Pengawetan pada Pangan

Teknik proteksi untuk pangan contohnya adalah ikan asap yang teknik pengasapannya hanya dilakukan dengan teknik pengasapan dengan mengoleskan ikan dengan asap cair. Selain juga terdapat beberapa bahan kimia yang dapat mengawetkan makanan antara lain :

Ø  Asam propionat (natrium propionat atau kalsium propionat) Sering digunakan untuk mencegah tumbuhnya jamur atau kapang. Untuk bahan tepung terigu, dosis maksimum yang digunakan adalah 0,32 % atau 3,2 gram/kg bahan; sedngkan untuk bahan dari keju, dosis maksimum sebesar 0,3 % atau 3 gram/kg bahan.

Ø  Asam Sitrat (citric acid) dipakai untuk meningkatkan rasa asam (mengatur
tingkat keasaman) pada berbagai pengolahan minum, produk air susu, selai, jeli, dan lain-lain.

Ø  Benzoat (acidum benzoicum atau flores benzoes atau benzoic acid)
Umumnya berupa garam natrium benzoat, dengan ciriciri berbentuk serbuk atau kristal putih, halus, sedikit berbau, berasa payau, dan pada pemanasan yang tinggi akan meleleh lalu terbakar.

Ø   Bleng Sebagai pengawet pada pengolahan bahan pangan terutama kerupuk, mengembangkan dan mengenyalkan makanan, serta memberi aroma dan rasa yang khas. Sebagai pengawet maksimal 20 gram per 25 kg bahan. Digunakan langsung dalam adonan setelah dilarutkan dalam air atau diendapkan terlebih dahulu kemudian cairannya dicampurkan dalam adonan.

Ø  Garam dapur (natrium klorida) Sebagai penghambat pertumbuhan mikroba dan untuk pengawetan ikan, telur, serta bahan-bahan lain. Sebagai pengawet minimal sebanyak 20 % atau 2 ons/kg bahan.

Ø  Garam sulfat Digunakan dalam makanan untuk mencegah timbulnya ragi, bakteri dan warna kecoklatan pada waktu pemasakan.

Ø  Gula pasir Sebagai pengawet yang lebih efektif bila dipakai dengan tujuan menghambat pertumbuhan bakteri. Sebagai pengawet gula pasir minimal 3% atau 30 gram/kg bahan.

Ø  Kaporit (Chlor kalk atau kapur klor) Kaporit yang mengandung klor ini digunakan untuk mensterilkan air minum dan kolam renang, serta mencuci ikan.

Ø  Natrium Metabisulfit Berfungsi untuk mencegah proses pencoklatan pada buah sebelum diolah, menghilangkan bau dan rasa getir terutama pada ubi kayu dan untuk mempertahankan warna agar tetap menarik. Natrium metabisulfit dilarutkan bersama-sama bahan atau diasapkan.

Ø  Nitrit dan nitrat dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging dan ikan dalam waktu yang singkat. Sering digunakan pada danging yang telah dilayukan untuk mempertahankan warna merah daging. Jumlah nitrit yang ditambahkan biasanya 0,1 % atau 1 gram/kg bahan yang diawetkan. Untuk nitrat 0,2 % atau 2 gr/kg bahan. 

Ø  Sendawa : Dalam dunia industri sendawa biasa digunakan untuk membuat korek api, bahan peledak, pupuk, dan juga untuk pengawet bahan pangan. Penggunaannya maksimum sebanyak 0,1 % atau 1 gram/kg bahan.

Ø  Dengan larutan antibiotik yang umum dikenal, seperti tetrasiklin, oksitetrasiklin, dan klortetrasiklin.

Ø  Dengan gas (fumigasi), misalnya gas etilen oksida dan propilen oksida

Ø  Zat Pewarna Berfungsi sebagai pewarna untuk menarik selera dankeinginan konsumen. Bahan pewarna alam yang sering digunakan adalah kunyit, karamel dan pandan. Pewarna sintetis contohnya carbon black untuk memberikan warna hitam, titanium oksida untuk memutihkan, dan lain-lain.

b.      Pengawetan pada Sandang

Proteksi yang dilakukan untuk mengawetkan pangan contohnya adalah dengan menambahkan chitosan pada saat pencucian pakaian. Agar bebas bakteri, bahan pakaian direndam dalam larutan chitosan dengan konsentrasi 1%, ditambah dengan sodium perioda. Komposisinya, dalam 1 meter kubik air cukup dituangkan 2 liter chitosan. Pakaian kemudian direndam dalam larutan itu selama dua-tiga jam, dibilas, dan dikeringkan dengan suhu 60-70 derajat celsius.

c.       Pengawetan pada Papan

Pelapisan plitur pada kayu contohnya rotan dan papan (kusen). Pelapisan ini bertujuan untuk mencegah masuknya molekul air pada serat kayu agar kayu tersebut tersebut tidak rapuh. Selain itu tujuan pemelituran kayu adalah agar menjadikan tampilan kayu menjadi menarik.

d.      Pengawetan pada besi

1.       Proteksi katodik

Pada proteksi katodik, benda yang terkorosi berfungsi sebagai katoda dari suatu sel elektrokimia. Kalau tegangan elektrodanya digeser kearah negative sampai dibawah harga tegangan kesetimbangan korosinya, maka benda tersebut tidak akan terkorosi. Proteksi katodik dapat dibagi menjadi :

a.       Galvanic protection : dalam hal ini benda yang terkorosi dipasang sebagai katoda pada suatu sel galvanic. Anodanya yang terdiri dari logam Mg, Zn atau Al berfungsi sebagai anoda korban yang dapat dilakukan :

-          Sebagai pelapis pada logam dasarnya (mis, baja galvanis)

-          Sebagai pelat anoda terdispersi dengan atau tanpa pengutaran arus

b.      Elektrolytic cathodic protection : cara ini menggunakan objek yang mengalami korosi sebagai katoda sel elektrokimia yang arusnya disuplai dari sumber arus searah luar (impressed) current. Anoda tambahannya biasanya terdiri dari logam yang tidak larut (Pt, Pb, C dan Ni), tetapi dapat pula berupa logam yang dapat larut (Fe,Al).

      Untuk proteksi baja bahan anoda yang dipakai adalah Mg, Al dan Zn atau paduan dari logam-logam tersebut atau dengan Ca. Untuk proteksi tembaga dapat dipakai karbon sebagai anoda karbonnya.

      Memilih insoluble anode untuk electrolytic cathodic protection adalah hal yang tidak mudah, karena tidak ada bahan yang sama sekali tidak larut bila dipasang sebagai anoda dalam sel elektrolisa. Dalam lingkunagn yang mengandung larutan klorida material standar yang dipakai sebagai anoda adalah grafit, sedang dalam larutan sulfat paduan timbale dengan antimony dan atau perak.

2.       Proteksi Anodik

Pada proteksi anodik objek yang akan dilindungi dipasang sebagai anoda dari suatu sel galvanic atau biasanya sel elektrolitik. Kemudian tegangan elektrodanya digeser kearah positif sehingga untuk logam-logam tertentu akan terjadi pasifasi kimiawi. Untuk kebanyakan logam hal ini justru akan menyebabkan terjadinya korosi. Oleh karena itu cara ini pada prinsipnya hanya cocok untuk logam yang menunjukkan pasifasi kimiawi. Selain itu komposisi dari larutan korosifnya harus mendukung terjadinya pasifasi. Jadi proteksi anodic tidak dapat dipakai dalam lingkungan yang mengandung konsentrasi anion dalam jumlah besar, seperti dalam larutan khlorida.

Ion-ion sulfat dalam konsentrasi tinggi dapat menggantikan ion-ion khlorida pada permukaan logam. Jadi baja 18/8 dapat dilindungi secara anodic dalam larutan yang mengandung 30 % H2SO4 dan 1 % NaCl.

Proteksi anodic dapat pula dibagi menjadi dua sub kategori yaitu :

a.       Galvanic anodic protection : dalam hal ini logam-logam mulia (Pt, Pd, Ag, Cu) dipakai sebagai unsure-unsur pemandu atau sebagai surlace coating  pada logam-logam pasifasi (stainless steel, Ti, Ta, Zr)

b.      Electrolitic anodic protection : disini digunakan arus searah dari luar yang disuplai melalui katoda tambahan dan tegangan potensial objek yang akan dilindungi (anoda) diatur dengan bantuan potentiostat.