Beberapa fakta seputar kaca

Kaca adalah salah satu produk industri kimia yang paling akrab dengan kehidupan kita sehari-hari. Tetapi seberapa banyakkah yang kita ketahui tentang senyawa unik ini? Inilah beberapa fakta tentang 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.

Beberapa sifat-sifat kaca secara umum adalah:

• Padatan amorf (short range order).
• Berwujud padat tapi susunan atom-atomnya seperti pada zat cair.
• Tidak memiliki titik lebur yang pasti (ada range tertentu)
• Mempunyai viskositas cukup tinggi (lebih besar dari 10¹² Pa.s)
• Transparan, tahan terhadap serangan kimia, kecuali hidrogen fluorida. Karena itulah kaca banyak dipakai untuk peralatan laboratorium.
• Efektif sebagai isolator.
• Mampu menahan vakum tetapi rapuh terhadap benturan.

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.

Pada tahun 1914, di Belgia dikembangkan proses Fourcault untuk menarik kaca plat secara kontiniu. Selama 50 tahun berikutnya para ilmuwan dan insinyur telah berhasil menciptakan berbagai modifiklasi terhadap proses penarikan kaca dengan tujuan untuk memperkecil distorsi optik kaca lembaran (kaca jendela) dan menurunkan biaya pembuatan.

Reaksi yang terjadi dalam pembuatan kaca secara ringkas adalah sebagai berikut:
Na₂CO₃ + aSiO₂ ? Na₂O.aSiO₂ + CO₂
CaCO₃ + bSiO₂ ? CaO.bSiO₂ + CO₂
Na₂SO₄ + cSiO₂ + C ? Na₂O.cSiO₂ + SO₂ + SO₂ + CO

Walaupun saat ini terdapat ribuan macam formulasi kaca yang dikembangkan dalam 30 tahun terakhir ini namun gamping, silika dan soda masih merupakan bahan baku dari 90 persen kaca yang diproduksi di dunia.

Kuarsa (SiO₂), salah satu bentuk polimorfi silika
Secara umum, kaca komersial dapat dikelompokkan menjadi beberapa golongan:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Kaca borosilikat. Kaca borosilikat biasanya mengandung 10 sampai 20% B₂O₃, 80% sampai 87% silika, dan kurang dari 10% Na₂O. Kaca jenis ini mempunyai koefisien ekspansi termal rendah, lebih tahan terhadap kejutan dan mempunyai stabilitas kimia tinggi, serta tahanan listrik tinggi. Perabot laboratorium yang dibuat dari kaca ini dikenal dengan nama dagang pyrex. Kaca borosilikat juga digunakan sebagai isolator tegangan tinggi, pipa lensa teleskop seperti misalnya lensa 500 cm di Mt. Palomer (AS).
6. 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.
7. 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.

KIR

KIR adalah kepanjangan dari Karya Ilmiah Remaja. KIR merupakan salah satu ekskul di SMK Negeri 1 Subang yang sudah lama eksis. Adapun guru pembimbing kegiatan ekskul KIR adalah Bpk Dinasti pengajar bidang studi Kimia dan fisika Terapan. Kegiatan KIR berguna melatih siswa-siswi berpikir dan berkarya secara ilmiah. Ekskul KIR di SMK Negeri 1 Subang semakin maju didukung dengan sudah tersedianya Laboratorium  yang memudahkan siswa-siswi praktek membuat segala sesuatu yang berhubungan dengan ilmiah. Jadwal KIR dilaksanakan setiap hari Sabtu .karna di SMK Negeri 1 subang setiap hari sabtu melaksanakan pelajaran pengembangan diri.



Temuan ilmiah yang menghebohkan para ilmuwan dan dipublikasikan pada bulan januari 1977 menyebutkan,”Kota Mekah al Mukaramah adalah pusat daratan di dunia.” Fakta ini ditemukan setelah melalui riset panjang dan mengacu pada sejumlah table matematis yang sangat rumit dengan bantuan teknologi computer.
Ilmuwan mesir, Dr Husein Kamaludin, penemu fakta ini menuturkan kisah penemuannya yang cukup mencengangkan ini; penelitian ini dimulai dengan tujuan yang sangat berbeda dengan hasil yang diperoleh. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk mendapatkan suatu alat yang dapat membantu siapapun dan di tempat manapun dari penjuru dunia ini untuk mengetahui dan menentukan posisi kiblat. Sebab, selama perjalanannya ke Negara luar, ia merasa bahwa penentuan arah kiblat selalu menjadi masalah yang dihadapi seluruh umat muslim ketika berada di suatu tempat yang tidak ada masjidnya atau tempat shalat yang memiliki tanda jelas arah kiblat. Masalah ini juga sering dihadapi oleh seseorang yang berada di luar negeri (yang bukan negeri islam), misalnya para pelajar dan mahasiswa yang dikirim ke luar negeri.
Karena itu, Dr Husain Kamaludin berfikir untuk membuat peta dunia baru yang dilengkapi petunjuk posisi arah kiblat. Setelah membuat rancangan awal riset pendahuluan yang diarahkan untuk membuat peta baru ini dan menggambar lima benua pada peta itu, tiba tiba temuan yang mengundang decak kagum itu muncul.
Ilmuwan Mesir ini menemukan bahwa posisi kota Mekah berada tepat di tengah tengah dunia.
Ia lalu memegang sebuah jangka dan meletakkan salah satu ujungnya di gambar kota Mekah lantas menjalankan ujung lainnya pada ujung setiap benua. Ternyata daratan yang ada di permukaan bola bumi terbagi secara sistematis di sekitar kota Mekah. Dari sini, ia menemukan bahwa kota Mekah adalah pusat daratan.
Selanjutnya ia ambil peta kuno sebelum ditemukannya benua Amerika dan Australia. Setelah melakukan uji coba berkali kali, ia pun menemukan bahwa Mekah tetap menjadi titik sentral daratan, hingga ketika dibandingkan dengan kondisi peta dunia masa permulaan Islam.
Dr Husain Kamaludin menambahkan, “Saya mulai penelitian ini dengan menggambar peta yang memperhitungkan jarak semua tempat di muka bumi dengan kota Mekah. Saya kemudian mengukur garis garis bujur yang sama untuk mengetahui posisi garis lintang dan garis bujur jika diukur dari kota Mekah. Setelah itu, saya gambar batas batas benua dan hak hak detail lainnya pada jaringan garis garis ini. Hal ini membutuhkan pemprosesan matematis yang sangat pelik, dengan bantuan teknologi computer guna menentukan jarak dan deviasi yang diperlukan. Penelitian ini juga membutuhkan software penggambar garis lintang dan garis bujur untuk proyeksi baru ini.
Secara kebetulan saya menemukan bahwa saya dapat menggambar lingkaran yang berpusat di kota Mekah dan batas batasnya di luar ke ke-enam benua. Dan garis pinggir lingkaran ini mengitari batas batas luar benua benua tersebut.
Dengan demikian, Mekah adalah jantung bumi. Dan hal ini sebelumnya sudah diindikasikan oleh sains modern melalui temuan para ilmuwan, yang menyebutkan kota Mekah merupakan pusat radiasi gravitasi magnetic. Fenomena unik juga akan dirasakan oleh semua orang  yang mengunjungi kota Mekah untuk tujuan haji atau umrah, dengan hati yang tulus dan bertaubat kepada Allah. Ia merasa seolah olah tertarik dengan semua yang ada di Mekah, dari tanah, pegunungan, hingga semua yang ada di sana, seolah olah ia merasa melebur bersama kota Mekah dengan segenap jiwa dan raganya. Dan ini adalah perasaan yang terus berlangsung sejak awal keberadaan bumi.
Sebagaimana halnya planet planet yang lain, bumi pun melakukan barter daya tarik dengan planet planet dan bintang bintang lainnya. Daya tarik ini bersumber dari dalam bumi yang bermuara pada satu titik sentral bumi yang juga menjadi sumber sinar radiasi.

Titik temu plutonik inilah yang ditemukan oleh seorang ilmuwan Amerika dalam bidang topography setelah memastikan keberadaan dan letak geografisnya. Dalam hal ini ia tentu saja tidak didorong oleh keyakinan agama. Siang malam, dengan semangat tinggi ia bekerja di laboratoriumnya sambil menghadapi peta peta bumi dan perlengkapan lain. Dan tanpa sengaja ia menemukan bahwa pusat pertemuan radiasi kosmos berada di kota Mekah.
Mengacu pada fakta fakta ilmiah di atas, kita pun bisa mengenali hikmah ilahiyah di balik pemilihan kota Mekah sebagai tempat berdirinya Baitullah, sekaligus sebagai tunas penyebaran risalah Islam di seluruh penjuru dunia. Dan ini membuktikan adanya kemukjizatan ilmiah yang terkandung dalam hadist Nabawi yang menampilkan keutamaan status kota Mekah dibandingkan tempat tempat yang lain di permukaan bumi. Wallahu alam.
Allah SWT Berfirman,” dan agar kamu memberikan peringatan kepada penduduk Ummul Qura (Mekkah) dan orang orang yang di luar lingkungannya.” (QS Al An’am 92)
Nabi SAW berdiri di bukit Hazwarah (di Mekkah) lalu berkata pada kota Mekkah ,” Aku tahu bahwa engkau adalah sebaik baik bumi Allah dan yang paling dicintai Allah, seandainya keluargamu tidak mengeluarkan darimu, niscaya aku tidak keluar.’ (Musnad Ahmad)