Komposisi Senyawa Kimia pada Bahan Bangunan

            Dalam kehidupan sehari-hari, banyak bahan kimia yang ada namun kita tidak menyadarinya. Seperti di dalam rumah, ada banyak benda yang mengandung senyawa kimia seperti Kayu, Semen, Cat, Kaca, dan Paralon.

A. Kayu

Kayu mengandung senyawa utama selulosa yang termasuk golongan polisakarida dengan monomer glukosa. Struktur ikatan beta pada salah satu ikatan antar molekul glukosa membuat selulosa membentuk struktur yang kuat dan tidak dapat terurai oleh enzim pencernaan manusia. Akan tetapi dapat terurai dengan adanya bakteri yang terdapat dalam rayap.

      Kayu sebagian besar tersusun atas tiga unsur yaitu unsur C, H dan O. Unsur-unsur tersebut berasal dari udara berupa CO2 dan dari tanah berupa H2O. Namun, dalam kayu juga terdapat unsur-unsur lain seperti N, P, K, Ca, Mg, Si, Al dan Na. Unsur-unsur tersebut tergabung dalam sejumlah senyawa organik, secara umum dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:

1.  Komponen lapisan luar yang terdiri atas fraksi-fraksi yang dihasilkan oleh kayu selama pertumbuhannya. Komponen ini sering disebut dengan zat ekstraktif. Zat ekstraktif ini adalah senyawaan lemak, lilin, resin dan lain-lain.

2.  Komponen lapisan dalam terbagi menjadi dua fraksi yaitu fraksi karbohidrat yang terdiri atas selulosa dan hemiselulosa, fraksi non karbohidrat yang terdiri dari lignin.

       

      Komponen kimia kayu sangat bervariasi karena dipengaruhi oleh faktor tempat tumbuh, iklim dan letaknya di dalam batang atau cabang. Komponen kimia Kandungan dalam % yaitu:

1.  selulosa (40-45%),

2.  lignin (18-33%),

3.  pentosan (21-24%),

3.  zat ekstraktif (1-12%), dan

4.  abu (0,22 – 6%).

      Komponen kimia dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu, dengan mengetahuinya kita dapat membedakan jenis-jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu, selain itu dapat pula menentukan pengerjaan dan pengolahan kayu yang optimal. Komponen kimia kayu terdiri dari 3 unsur :

1. Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa

2. Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin

3. Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat

   ekstraktif.

      Zat ekstraktif adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti: eter, alcohol, bensin dan air. Jumlah zat ekstraktif rata-rata 3 – 8%, dari berat kayu karing tanur. Termasuk di dalamnya minyak-minyakan, resin, lilin, lemak, tannin, gula, pati dan zat warna. Zat ekstraktif tidak merupakan bagian struktur dinding sel, tetapi terdapat dalam rongga sel. Zat ekstraktif memiliki arti yang penting dalam kayu karena:

1. Dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, baud an rasa sesuatu jenis kayu

2. Dapat digunakan untuk mengenal sesuatu jenis kayu

3. Dapat digunakan sebagai bahan industri

4. Dapat menyulitkan dalam pengerjaan dan mengakibatkan kerusakan pada alat-

    alat pertukangan.

      Zat ekstraktif yang bersifat racun menyebabkan ketahanan terhadap pelapukan kayu. Hal ini dibuktikan bahwa ekstrak dari kayu teras lebih bersifat racun daripada ekstrak dari kayu gubal pada pohon yang sama. Serta, ketahanan terhadap pelapukan kayu teras akan berkurang jika diekstraksi dengan air panas atau dengan pelarut organik

Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding sel kayu tidak merata. Zat ekstraktif terdapat di luar dinding sel kayu. Komposisi unsur – unsur kimia dalam kayu adalah:

1. Karbon 50%

2. Hydrogen 6%

3. Nitrogen 0,04 – 0,10%

4. Abu 0,20 – 0,50%

5. Sisanya adalah oksigen.

      Komponen kimia kayu sangat bervariasi karena dipengaruhi oleh factor tempat tumbuh, iklim dan letaknya di dalam batang atau cabang.

B. Semen

      Bahan baku utama untuk membuat semen adalah batu kapur, batu gamping,dan lempung. Adapun bahan baku yang ditambahkan untuk membuat semen adalah bauksit (bijih alumunium), bijih besi, dan pasir.

      Dalam bahan baku semen tersebut terdapat senyawa kimia trikalsium silikat, dikalsium silikat, kalsium aluminat, dan tetrakalsium aluminoferat. Selain itu, terdapat senyawa kalsium oksida (CaO), silikon dioksida (SiO₂), aluminium oksida (Al₂O₃), dan besi (III) oksida (Fe₂O₃).

            Semen digunakan sebagai bahan utama untuk membuat bangunan. Semen mempunyai sifat yang mudah merekat dengan pasir dan batu bata serta memiliki sifat yang kuat sehingga mampu menahan tekanan yang tinggi. Semen yang telah dicampur dengan air, pasir, dan kerikil lambat laun akan mengeras. Daya rekat semen ini disebabkan adanya daya ikat antara ion kalsium, ion silikat, dan molekul air. Terdapat beberapa reaksi kimia dalam pembuatan semen: penguapan air, pengeluaran karbon dioksida, dan reaksi antara batu gamping dan lempung.
Senyawa yang ditambahkan untuk meningkatan kualitas adalah turunan naftalena yang berfungsi melenturkan semen dan kalsium nitrit yang berfungsi mencegah pengaratan pada besi.

C. Cat

      Cat tembok dan cat kayu memiliki daya lekat yang berbeda. Daya lekat cat kayu lebih kuat daripada daya lekat cat tembok, hal ini dikarenakan bahan baku cat kayu ditambahkan dengan lateks (getah karet) dan elarut yang digunakan pada cat kayu adalah terpentin karena dapat melarutkan lateks tidak seperti cat tembok yang dapat dilarutkan dengan air.

      Cat digunakan untuk memperindah ruangan dengan warna-warna yang menarik. Cat yang biasanya dipakai adalah cat kayu dan cat tembok. Daya lekat antara cat tembok dan cat kayu berbeda. Cat kayu mempunyai daya rekat yang lebih kuat daripada cat tembok.

      Bahan kimia yang terdapat  dalam cat antara lain :

1) Zat pengikat; Contohnya biji rami, lateks (akrilik dan polivinal asetat)resin, fenolik, resin alkid, vinil asetat, resin akrilik, alkohol polivinil, silikon, resin epoksi, poliuretan.

2) Zat pelarut; berdasarkan zat pelarut cat terbagi 2 yaitu:

      a) Cat air.

      b) Cat minyak.

3) Pewarna (pigmen); adalah material berwarna tidak tembus cahaya yang ada didalam cat. Contoh pigmen: Pigmen putih seperti Titanium oksida (TiO₂), seng oksida (ZnO₂), dan barium sulfat (BaSO₄). Pigmen berwarna, misalnya Fe₂O₃, Cr₂O₃, dan Pb₃O₄.

4) Tiner (thinners); Zat-zat ini antara lain : bezena dan naftalena. Zat ini mudah menguap dan terbakar.

5) Zat-zat tambahan; merupakan zat yang ditambahkan pada cat. Pada umumya berupa pengering (dries) è mempercepat oksidasi bahan cat dengan oksigen sehingga cat cepat kering. Pemantap è menetralkan sinar radiasi ultraviolet dari sinar matahari. Bahan pengisi è menjaga agar sifat fisik dan sifat mekanik cat setelah kering tidak berubah sehingga lapisan cat tidak retak dan tahan goresan.

      Bahan kimia yang ada dalam cat tembok di anataranya adalah kalsium karbonat (CaCo), titanium dioksida (TiO), PVAC (Poly Vinly Acrylic), kaolin, pigmen, dan air.

D. Pipa Pralon

      Untuk Saluran air banyak digunakan pipa pralon. Pipa ini merupakan senyawa polimer polivinilklorida yang disingkat PVC.

      PVC dihasilkan dari dua jenis bahan baku utama: minyak bumi dan garam dapur (NaCl). Minyak bumi diolah melalui proses pemecahan molekul yang disebut cracking menjadi berbagai macam zat, termasuk etilena ( C2H4 ), sementara garam dapur diolah melalui proses elektrolisa menjadi natrium hidroksida (NaOH) dan gas klor (Cl2). Etilena kemudian direaksikan dengan gas klor menghasilkan etilena diklorida (CH2Cl-CH2Cl). Proses cracking/pemecahan molekul etilena diklorida menghasilkan gas vinil klorida (CHCl=CH2) dan asam klorida (HCl). Akhirnya, melalui proses polimerisasi (penggabungan molekul yang disebut monomer, dalam hal ini vinil klorida) dihasilkan molekul raksasa dengan rantai panjang (polimer): polivinil klorida (PVC), yang berupa bubuk halus berwarna putih. Masih diperlukan satu langkah lagi untuk mengubah resin PVC menjadi berbagai produk akhir yang bermanfaat.

      Penampilan resin PVC sangat mirip dengan tepung terigu. Dan resin PVC memang dapat dianalogikan seperti tepung terigu: keduanya tidak dapat digunakan dalam bentuk aslinya. Seperti halnya tepung terigu yang harus diolah dengan mencampurkan berbagai kandungan lain hingga menjadi kue tart dan berbagai jenis roti yang menarik, resin PVC juga harus diolah dengan mencampurkan berbagai jenis zat aditif hingga dapat menjadi berbagai jenis produk yang berguna dalam kehidupan sehari-hari.