by

Diklorometana: Sifat dan Kegunaan

Diklorometana: Sifat dan Kegunaan

Diklorometana (DCM), juga dikenal sebagai metilen klorida, adalah bahan kimia yang mudah menguap dengan rumus CH2Cl2. Cairan tidak berwarna ini merupakan pelarut organik yang banyak digunakan di banyak industri. Diklorometana dapat dikenali dari aromanya yang manis, tetapi jangan tertipu, karena DCM juga memiliki sisi gelap yang beracun.

Sifat-Sifat

Pembentukan Diklorometana

Diklorometana pertama kali ditemukan pada tahun 1839 ketika Henri Victor Regnault, seorang ahli kimia Prancis, mengisolasinya dari campuran klorometana dan klorin yang dibiarkan di bawah sinar matahari. Ketika campuran metana dan klorin terkena sinar ultraviolet dengan cara ini, menghasilkan klorometana dan hidrogen klorida, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

CH4 + Cl → CH3Cl + HCl

Di sini kita dapat melihat bahwa atom hidrogen telah diganti dengan atom klorin. Ini karena, di bawah sinar UV, molekul klorin telah dipecah menjadi radikal bebas. Ini berarti bahwa radikal klorin dapat menggantikan atom hidrogen.

Selama reaksi, metana digunakan dan diganti dengan klorometana. Hal ini meningkatkan kemungkinan radikal klorin mengenai molekul klorometana, dan mengambil hidrogen darinya dengan cara yang sama dengan metana. Ketika ini terjadi, klorometil radikal terbentuk:

CH3Cl + Cl• → •CH2Cl + HCl

Hasil ini menciptakan langkah propagasi baru di mana klorometil radikal berinteraksi dengan klorin, bukan hidrogen. Ketika klorometil mengambil atom klorin, diklorometana terbentuk, dan klorin radikal tersisa untuk melanjutkan reaksi berantai.

•CH2Cl + Cl2 → CH2Cl2 + Cl•

Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Ketika metana dan klorin terkena sinar ultraviolet, pembentukan diklorometana dimulai.

Zat Non-Polar

Zat non-polar didefinisikan ketika dua atom dalam suatu molekul sama elektronegatifnya, artinya elektron yang mereka tarik dibagi secara merata. Ikatan ini sering ditemukan pada molekul H2 dan Cl2.

Zat polar, di sisi lain, memiliki perbedaan keelektronegatifan. Sementara diklorometana relatif polar, tidak polar seperti air dan tidak stabil menjadi zat non-polar.

Ini karena klorin yang membentuk bagian dari strukturnya lebih elektronegatif daripada hidrogen, sehingga membentuk momen dipol bersih yang menyeimbangkan dirinya sendiri. Ini juga berarti bahwa DCM tidak dapat bercampur dalam air.

Ketidaktercampuran

Pelarut organik seperti diklorometana tidak dapat bercampur dalam air karena air, karena air bersifat sebaliknya, yaitu merupakan pelarut yang sangat polar.

Ketika zat non-polar memasuki larutan berair, mereka menunjukkan perilaku hidrofobik dengan bergabung bersama dan mengeluarkan molekul air.

Pelarut organik, seperti etil asetat, sebagian besar kurang padat daripada air. Namun, DCM sebenarnya lebih padat daripada air, dan meninggalkan lapisan organik di bawah lapisan air daripada di atas seperti pelarut organik lainnya.

Kegunaan Diklorometana

Diklorometana (DCM) adalah bahan kimia yang tidak mudah terbakar dan mudah menguap yang banyak digunakan sebagai pelarut organik. Diklorometana memiliki banyak aplikasi industri karena volatilitasnya yang tinggi dan kemampuannya untuk melarutkan senyawa. Tapi untuk apa sebenarnya diklorometana itu digunakan?

1. Produk Aerosol

Diklorometana umumnya digunakan dalam produk aerosol seperti cat semprot. Hal ini karena berfungsi sebagai:
Pelarut kuat
Penekan mudah terbakar
Depresan Tekanan Uap
Viskositas Lebih kecil
Karena DCM adalah pelarut yang tidak mudah terbakar, ia sangat ideal dalam aerosol karena memberikan perlindungan terhadap, dan mengurangi risiko pembakaran. Selain itu, titik didihnya yang rendah (40 °C) memberikan sifat cepat kering yang bagus untuk aerosol perekat.
Kemampuan DCM untuk menguap pada suhu kamar juga membuatnya sempurna untuk propelan aerosol. Dengan memiliki suhu didih yang rendah, uap DCM berada dalam kesetimbangan dengan cairan curahnya ketika berada di dalam kaleng bertekanan. Ini karena, meskipun tekanannya lebih tinggi dari tekanan atmosfer, itu tidak terlalu tinggi.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Namun, ada bahaya yang terkait dengan produk aerosol karena konsentrasi diklorometananya. Dianggap sebagai zat yang sangat beracun dan karsinogen, DCM berbahaya dalam jumlah besar. Terhirup adalah bentuk paparan yang paling umum dan dapat menyebabkan berbagai risiko kesehatan, mulai dari pusing hingga keracunan karbon monoksida. Dalam keadaan ekstrim, paparan diklorometana bisa berakibat fatal.

2. Burung Peminum

Meskipun DCM memiliki sisi jahat, namun tetap mencerahkan hari masyarakat dalam bentuk mainan populer China. Burung peminum dikenal karena kemampuannya untuk terus-menerus mencelupkan paruhnya ke dalam secangkir air, dan sering disalahartikan sebagai contoh gerakan terus-menerus.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Burung peminum sebenarnya adalah mesin panas, dan beroperasi karena siklus termodinamika. Ini berarti bahwa ia menggunakan perbedaan suhu sebagai sumber energi, memanfaatkan gradien suhu yang bergeser antara kepala dan tubuh dengan mengubahnya menjadi kerja mekanis berkelanjutan.
Diklorometana memainkan peran besar dalam proses minum burung. Burung minum dibangun dengan menghubungkan 2 bola lampu dengan tabung, komponen ini mewakili kepala, leher, dan perut.
Sementara kepala ditutupi bahan penyerap yang nantinya akan dibuat basah, DCM disimpan di perut. Ini digunakan karena titik didihnya yang rendah, yang berarti dapat menguap pada suhu kamar. Ini sangat penting dalam hal termodinamika.
Mekanisme kerja dari burung peminum adalah sebagai berikut
1. Uap diklorometana mulai berkumpul di kepala. Ini karena DCM menguap pada suhu kamar. Uap bergerak ke atas tabung dan masuk ke bola lampu yang lebih tinggi.
2. Bahan di kepala direndam dalam air. Saat ini menguap, itu mendinginkan kepala karena penguapan menurunkan suhu. Penurunan suhu ini juga mengembunkan uap di kepala.
3. Tekanan uap di kepala sekarang lebih rendah daripada tekanan uap di perut. Ini berarti bahwa perut lebih hangat, dan perbedaan ini memaksa cairan DCM untuk naik ke tabung dan masuk ke kepala. Ini membuat burung menjadi sangat berat, dan ujungnya maju ke depan.
4. Gelembung uap hangat bergerak ke atas tabung. Dengan cairan di kepala, bagian bawah tabung tidak lagi terendam. Ini berarti gelembung uap hangat dilepaskan ke kepala.
5. Gelembung uap menggantikan cairan di kepala. Ini menyebabkan DCM kembali ke tabung dan masuk ke perut. Burung itu menjadi sangat berat, dan prosesnya berlanjut.
Volatilitas tinggi diklorometana membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi selain burung peminum, dan merupakan bagian dari alasan mengapa ia menjadi pelarut yang ideal.

3. Pengupasan Cat

Volatilitas tinggi DCM memungkinkannya untuk melarutkan berbagai senyawa organik. Oleh karena itu, ini adalah pelarut yang ideal untuk digunakan dalam banyak proses kimia. Mungkin aplikasi DCM yang paling umum adalah pengupasan cat.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Kelarutanya yang agresif memungkinkannya menembus lapisan cat, yang menyebabkannya membengkak. Ini meningkatkan volume dan menciptakan ketegangan internal. Hal ini tidak hanya melemahkan daya rekat cat ke permukaan di bawahnya, tetapi juga memungkinkan DCM untuk benar-benar memutuskan ikatan di antara keduanya.

4. Pendegredasi

DCM juga baik untuk menghilangkan minyak, lemak, dan kontaminan lainnya dari sebagian besar permukaan. Titik didihnya yang rendah juga membuatnya ideal untuk menurunkan bagian yang sensitif terhadap suhu. Pembersihan suku cadang adalah proses penting di banyak industri. Inilah sebabnya mengapa diklorometana banyak digunakan sebagai pelarut industri untuk memastikan peralatan terlepas dari kontaminan.
Diklorometana memiliki sifat pelarutan yang sangat baik yang membuatnya sangat cocok untuk ini. Untuk hasil yang lebih bersih dan menyeluruh, DCM dapat digunakan dalam mendegredasi uap. Di sinilah pelarut direbus sehingga menguap dan mengembun pada benda kerja yang diinginkan. DCM kemudian dapat melarutkan kontaminan sisa yang tidak dapat dihilangkan oleh pembersihan suku cadang standar. Ini dilakukan dengan menjebak kotoran dalam titisan cairnya, yang kemudian menetes.

5. Ekstraksi Kafein

Diklorometana adalah pelarut yang disukai untuk digunakan saat memisahkan senyawa organik, seperti kafein, dari campuran senyawa. Ini karena kelarutan kafein dalam DCM adalah 140mg/ml, yang enam kali lebih besar dari kelarutannya dalam air.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Untuk menghilangkan kafein pada kopi, biji kopi yang tidak disangrai akan dibilas berulang kali dalam diklorometana setelah dikukus. Selama proses ini, kafein akan menjadi sangat larut dengan DCM, memungkinkan pelarut untuk mengekstraknya dari biji.
Diklorometana kemudian akan dikeringkan, meninggalkan biji kopi tanpa kafein. Sementara DCM adalah pelarut pilihan dalam proses ekstraksi selama bertahun-tahun, statusnya sebagai zat berbahaya dan karsinogen potensial berarti bahwa akhirnya diganti dengan alternatif yang tidak beracun.

6. Elektronik

Dalam industri elektronik, diklorometana digunakan untuk memproduksi papan sirkuit tercetak. Sebelum lapisan photoresist ditambahkan ke papan, DCM digunakan untuk menurunkan permukaan foil substrat. Ini juga digunakan kemudian untuk melepaskan lapisan photoresist dari papan. Ini memperlihatkan foil tembaga di antara pola sirkuit tercetak.

Bahaya Diklorometana

Inhalasi

Pelarut organik seperti DCM berbahaya karena volatilitasnya yang tinggi. Ini berarti bahwa DCM dapat dengan mudah menguap. Oleh karena itu, inhalasi adalah bentuk paling umum dari paparan pelarut. Toksisitas DCM tidak hanya berasal dari volatilitasnya yang tinggi, tetapi juga dari stabilitasnya yang luar biasa. Ini berarti bahwa ia tidak hanya memiliki kecenderungan untuk mudah menguap, tetapi juga sangat stabil di udara.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Diklorometana umumnya digunakan dalam produk aerosol, seperti cat semprot. Saat menggunakan produk ini, penting untuk memakai masker (seperti di atas) dan menyimpannya di tempat yang berventilasi. Ini karena paparan kronis diklorometana tidak hanya beracun, tetapi juga bisa berakibat fatal
Karena karakteristik ini, diklorometana dapat dengan cepat menumpuk di ruang kecil. Ketika melakukan ini, DCM dapat menyebabkan depresi pernapasan dan bahkan narkosis. Gejala paparan DCM mungkin termasuk sakit kepala, mual, kantuk, dan kebingungan. Ini membuatnya menjadi risiko inhalasi karena paparan DCM yang berkepanjangan bisa berakibat fatal.
Di area yang berventilasi buruk, misalnya, tingkat DCM yang cukup tinggi bahkan dapat menyebabkan mati lemas. Banyak pembersih bak mandi telah meninggal karena paparan terkonsentrasi diklorometana.

Keracunan karbon monoksida

Setelah diklorometana telah dihirup, dan karena itu diserap ke dalam aliran darah, dapat menimbulkan karbon monoksida. Ini terjadi ketika enzim Sitokrom P-450 dimetabolisme dengan DCM. Ketika ini terjadi, karbon monoksida diproduksi, dan ini dapat menyebabkan keracunan karbon monoksida.

Neurotoksisitas

Biotransformasi DCM menjadi karbon monoksida menginduksi hipoksia, suatu keadaan di mana suplai oksigen tidak mencukupi di daerah tubuh. Hal ini berpotensi mengancam otak berupa hipoksia serebral. Ini dapat terjadi karena efek merusak diklorometana pada sistem saraf pusat (SSP).
Karena efek narkotiknya setelah terhirup, diklorometana mulai berperilaku sebagai depresan SSP. Ini tidak hanya menyebabkan perasaan narkosis, tetapi juga menurunkan aktivitas motorik, mengurangi laju pernapasan, merusak memori, dan dapat menyebabkan hilangnya kesadaran, atau dalam keadaan ekstrim, kematian.

Karsinogenik

Diklorometana dianggap sebagai karsinogen. Namun, sementara penelitian pada manusia telah menghubungkan paparan kerja terhadap DCM dengan peningkatan risiko beberapa jenis kanker tertentu, penelitian ini sangat terbatas (untuk alasan yang jelas). Karena data manusia tidak mencukupi dalam hal ini, itu berarti DCM dianggap sebagai karsinogen potensial.
Diklorometana: Sifat dan Kegunaan
Tetapi masih diperlakukan dengan sangat hati-hati. Ini karena sementara penelitian pada manusia tidak meyakinkan, penelitian pada hewan sangat mengungkapkan. Penelitian telah menunjukkan peningkatan yang jelas pada kanker paru-paru dan hati, kanker otak dan tumor ketika hewan terkena konsentrasi diklorometana. Inilah sebabnya mengapa sebagian besar dianggap dan diperlakukan sebagai karsinogen.
Penting untuk dicatat bahwa efek ekstrim ini hanya terjadi selama paparan kronis. Ini didefinisikan sebagai berada di ruang kecil yang berventilasi buruk selama antara 4 – 8 jam saat terpapar DCM tingkat tinggi. Efek akut sangat dapat diobati, dan sering berbalik sendiri setelah paparan berhenti. Meskipun ini melegakan, bahaya diklorometana selalu perlu diingat saat menangani pelarut berbau manis ini.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.