Keajaiban gas nitrogen

Oleh: Moh. Bahri, S.Pd.Si (Guru Kimia SMA Yayasan Pupuk Kaltim - Bontang)

Gas nitrogen adalah gas yang sangat umum dan ditemukan dalam berbagai lingkungan, termasuk di atmosfer bumi. Gas ini memiliki banyak keajaiban yang dapat diamati dan dipelajari, dan digunakan dalam berbagai aplikasi di berbagai bidang, mulai dari industri hingga kedokteran.

Gambaran Umum Gas Nitrogen

Gas nitrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Ini adalah salah satu gas yang paling melimpah di atmosfer bumi, menyumbang sekitar 78% dari total volume udara. Gas nitrogen juga ditemukan di dalam berbagai senyawa organik dan anorganik.

Gas nitrogen biasanya diproduksi dengan memisahkan oksigen dari udara menggunakan teknologi pemurnian udara. Proses ini dapat mencapai kemurnian yang sangat tinggi, mencapai 99,9999%. Gas nitrogen juga dapat diproduksi melalui reaksi kimia antara amonia dan oksigen.

Gas nitrogen memiliki banyak sifat yang membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi. Salah satu sifat yang paling penting adalah ketidakreaktifannya. Gas nitrogen sangat stabil secara kimia dan tidak bereaksi dengan sebagian besar bahan kimia. Ini membuatnya sangat berguna dalam melindungi bahan-bahan yang sensitif terhadap oksidasi atau korosi.

Gas nitrogen juga sangat inert secara biologis, yang membuatnya aman untuk digunakan dalam berbagai aplikasi kesehatan dan keamanan pangan. Selain itu, gas nitrogen memiliki suhu yang sangat rendah ketika dikompresi, sehingga sering digunakan dalam pendinginan.

Keajaiban Gas Nitrogen

Selain sifat-sifat umumnya, gas nitrogen juga memiliki banyak keajaiban yang dapat diamati dan dipelajari. Berikut ini adalah beberapa keajaiban gas nitrogen yang menarik:

1. Bunga Nitrogen

Saat gas nitrogen dilepaskan dalam suhu rendah dan tekanan tinggi, seperti di dalam tabung nitrogen cair, ia dapat membentuk "bunga nitrogen". Struktur ini terlihat seperti bunga berbentuk kristal yang terdiri dari molekul nitrogen yang saling terkait.

2. Penghilang Panas

Gas nitrogen digunakan dalam berbagai aplikasi pendinginan, seperti dalam industri pembuatan es krim atau dalam teknologi pemadaman kebakaran. Ketika nitrogen dilepaskan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, ia memperluas volume dengan cepat dan mendinginkan lingkungannya.

3. Suhu Ekstrem

Gas nitrogen juga digunakan dalam berbagai aplikasi dengan suhu ekstrem, baik sangat rendah atau sangat tinggi. Misalnya, nitrogen digunakan dalam pembuatan baja tahan karat, di mana suhu tinggi digunakan untuk membentuk struktur kristal yang kuat.

Di sisi lain, nitrogen juga digunakan dalam pendinginan suhu rendah dalam aplikasi seperti penelitian kimia, penelitian material, dan pengujian elektronik. Suhu yang sangat rendah ini dapat mencapai sekitar -196°C ketika nitrogen digunakan dalam bentuk cair.

4. Pemurnian Makanan

Gas nitrogen digunakan dalam pemurnian makanan untuk mencegah oksidasi dan pembusukan. Ketika digunakan dalam bentuk cair, nitrogen dapat membentuk lapisan pelindung di atas makanan yang dapat mencegah oksigen dari masuk dan merusak makanan. Selain itu, gas nitrogen juga dapat digunakan untuk mengurangi kadar oksigen dalam kemasan makanan yang tersegel, sehingga dapat memperpanjang umur simpan makanan tersebut.

5. Aplikasi Medis

gas nitrogen digunakan dalam berbagai aplikasi medis, termasuk dalam anestesi dan pemurnian obat-obatan. Dalam anestesi, nitrogen digunakan sebagai agen pembawa yang membantu mengirimkan gas anestesi ke dalam tubuh pasien. Selain itu, nitrogen juga digunakan dalam teknologi pemurnian obat-obatan untuk memastikan kemurnian zat aktif dan menghilangkan kandungan yang tidak diinginkan.

6. Industri Elektronik

Gas nitrogen digunakan dalam industri elektronik sebagai pendingin dan pelindung dalam produksi komponen elektronik seperti chip. Ketika digunakan dalam bentuk cair, nitrogen dapat menurunkan suhu lingkungan hingga -196°C, sehingga dapat membantu menjaga suhu selama proses produksi komponen elektronik.

7. Keamanan Pangan
Gas nitrogen digunakan dalam berbagai aplikasi keamanan pangan, termasuk dalam pengemasan makanan yang telah dimasak dan dalam pengendalian serangga. Dalam pengemasan makanan, nitrogen dapat digunakan untuk menghilangkan oksigen dalam kemasan dan mencegah pertumbuhan mikroba. Sedangkan dalam pengendalian serangga, nitrogen digunakan untuk menggantikan udara dalam gudang penyimpanan biji-bijian untuk menghilangkan oksigen yang diperlukan oleh serangga untuk bertahan hidup.

Kesimpulan

Gas nitrogen adalah gas yang sangat umum dan memiliki banyak keajaiban yang dapat diamati dan dipelajari. Gas nitrogen digunakan dalam berbagai aplikasi di berbagai bidang, mulai dari industri hingga kedokteran. Keajaiban gas nitrogen meliputi pembentukan "bunga nitrogen", kemampuannya sebagai penghilang panas, kemampuannya dalam suhu ekstrem, serta penggunaannya dalam pemurnian makanan, aplikasi medis, industri elektronik, dan keamanan pangan. Dalam sumbangan industri, gas nitrogen memiliki peranan yang sangat penting dalam mendukung berbagai macam kegiatan industri yang kita kenal saat ini.

Referensi;

1. "Nitrogen Gas: Uses, Properties and Interesting Facts" dari ScienceStruck, dapat diakses melalui tautan berikut: https://sciencestruck.com/nitrogen-gas-properties-uses-facts

2. "The Amazing Properties and Uses of Nitrogen Gas" dari ThoughtCo, dapat diakses melalui tautan berikut: https://www.thoughtco.com/properties-and-uses-of-nitrogen-gas-373317

3. "The Incredible Properties and Uses of Liquid Nitrogen" dari Interesting Engineering, dapat diakses melalui tautan berikut: https://interestingengineering.com/the-incredible-properties-and-uses-of-liquid-nitrogen

4. "Nitrogen: The Element that Helps Plants Grow" dari Live Science, dapat diakses melalui tautan berikut: https://www.livescience.com/28680-nitrogen.html

5. "Nitrogen Gas: A Miracle Molecule with Many Uses" dari AZoM, dapat diakses melalui tautan berikut: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=14309