Jumat, 18 November 2011
PHENYL"LOVE STORY"ETHYLAMINE
Phenylethylamine or phenethylamine (PEA) is a natural monoamine alkaloid, trace amine, and also the name of a class of chemicals with many members well known for psychoactive drug and stimulant effects (Hanson, 2005). phenylethylamine functions as a neuromodulator or neurotransmitter in the mammalian central nervous system (Sabelli, 1976). Neurotransmitters help send and receive signals in the brain.
Figure 1. Molecular Structure of Phenylethylamine
Chemical Properties
Phenethylamine is an amine, consisting of a benzene ring and an aminoethyl group. It is a colorless liquid at room temperature. Phenethylamine is soluble in water, ethanol, and ether. Similar to other low-molecular-weight amines, it has a fishy odor. Upon exposure to air, it forms a solid carbonate salt with carbon dioxide. Phenethylamine is strongly basic and forms a stable crystalline hydrochloride salt with a melting point of 217 °C. Phenethylamine is also a skin irritant and possible sensitizer.
Abundance
Phenethylamine is found throughout nature, in both plants and animals. It is the end product of phenylalanine in the putrefaction of tissue. Phenylethylamine is created by a reaction in foods through microbial fermentation, or by foods breaking down or spoiling.One of its most popularized occurrences has been as a major component of chocolate (most commonly found naturally in chocolate.). It is biosynthesized from the amino acid phenylalanine by enzymatic decarboxylation.
Figure 2. Chocolate
Function & Benefit
Phenylethylamine affects mood by changing the chemical makeup of the brain and inducing a "high" feeling resembling that of love and passion. Phenylethylamine changes levels of the neurotransmitter dopamine. This affects several areas of the brain and the hormones released. These hormones help elevate mood, balance blood pressure and increase heart rate. This effect led to labeling cocoa as an aphrodisiac, or a substance that improves sexual drive. These facts continuously encourage theories that involve PEA in mental illness. Its levels in urine may be decreased in people diagnosed as being depressed. Its levels may be increased in people diagnosed as being paranoid schizophrenics. Maybe it is also increased in people under extreme stress. The human trials were initially an attempt to provoke some psychological change, and indeed some clinicians have reported intense headaches generated in depressives following PEA administration. But then, others have seen nothing. The studies evolved into searches for metabolic difference that might be of some diagnostic value. And even here, the jury is still out.
Substitute phenylethylamine, or phenylethylamine created from a chemical reaction, has many uses in pharmacology, including as a stimulant and antidepressant. Since the 1950's substitute phenylethylamine has been used to assist with the creation of many drugs that increase brain production of phenylethylamine.
Chemistry of Love
Phenylethylamine is known as the "love drug" and is thought be be the reason why chocolate is said to be an aphrodisiac. It is a chemical that mimics the brain chemistry of a person in love, so when levels of phenylethylamine are high in the body it relieves depression from unrequited love. This is one of the reasons so many women love chocolate - it really is a mood elevator!
Figure 3. Chemistry in Love
In the 1980's phenylethylamine became popular due to research by Michael Liebowitz that claimed chocolate was loaded with phenylethylamine. This caused a media sensation and started the "chocolate theory of love" by creating a buzz around the idea of chocolate and phenylethylamine.
A chemical related to amphetamines and raises blood pressure and blood glucose levels. The results is that we feel more alert and gives us a sense of well being and contentment. It is believed to work by making the brain release b-endorphin, an opioid peptide which is the driving force behind the pleasurable effects.
Refferences
Hanson, Glen R., Peter J. Venturelli, Annette E. Fleckenstein, 2005, "Drugs and society (Ninth Edition)", Jones and Bartlett Publishers
Sabelli HC, Mosnaim AD, Vazquez AJ, Giardina WJ, Borison RL, Pedemonte WA., 1976, "Biochemical plasticity of synaptic transmission: a critical review of Dale's Principle", PubMed
Liebowitz, Michael, R., 1983, “The Chemistry of Love”, Boston: Little, Brown, & Co Email : citraanesia@yahoo.com or anez_piluz@chem.its.ac.id
Rabu, 16 November 2011
SENYAWA KOMPLEKS ORGANOLOGAM
Senyawa kompleks organologam adalah senyawa kompleks yang memiliki ikatan logam-karbon antara satu sampai delapan atom karbon dalam ligan hidrokarbon terikat ke logam. Haptisitas mendeskripsikan jumlah atom dalam ligan yang mempunyai interaksi koordinatif dengan logamnya dan jumlah ini diberi simbol h (Huheey, 1993). Simbol h ini diikuti dengan superscript yang menunjukkan jumlah atom ligan yang ditambahkan pada logam. Misalnya, ligan siklopentadienil dalam ikatan ferosen melalui kelima atomnya, sehingga menjadi h5-C5H5. Rumus kimia dari ferosen ditulis menjadi (h5-C5H5)2Fe (umumnya ligan hidrokarbon ditulis sebelum logamnya). Pengucapan dari penulisan ligan h5-C5H5 adalah ligan pentahaptosiklopentadienil (Miessler, 2003). Kimia organologam merupakan jembatan yang menghubungkan antara kimia organik dan kimia anorganik. Proses industri yang memanfaatkan katalis homogen biasanya berasal dari senyawa kompleks organologam. Selain itu, senyawa kompleks organologam juga dapat digunakan dalam farmasi, rasa, aroma, semikonduktor dan keramik (Huheey, 1993).
Senyawa kompleks organologam juga mempunyai suatu aturan dalam menghitung jumlah elektron sama seperti aturan oktet (aturan 8 elektron) pada kimia golongan utama. Aturannya adalah Aturan 18 Elektron. Aturan 18 elektron adalah aturan yang menghitung jumlah elektron valensi pada logam pusat yang berjumlah 18 elektron. Sama seperti halnya aturan oktet, aturan 18 elektron ini juga mempunyai banyak pengecualian. Namun, aturan ini masih dapat dijadikan pedoman untuk kompleks kimia organologam terutama ligan yang mengandung akseptor-π yang kuat (Miessler, 2003).
Huheey, James E., Keiter, Ellen A., Keiter, Richard L. 1993.
Miessler, Gary L., Donald A. Tarr. 2003.
Selasa, 15 November 2011
Vitamin E : Kelimpahan, Manfaat dan Sintesis
VITAMIN
Vitamin adalah senyawa-senyawa organik tertentu yang diperlukan dalam jumlah kecil dalam diet seseorang tetapi esensial untuk reaksi metabolisme dalam sel dan penting untuk melangsungkan pertumbuhan normal serta memelihara kesehatan. Kebanyakan vitamin ini tidak dapat disintesis oleh tubuh. Beberapa diantaranya masih dapat dibentuk oleh tubuh, namun kecepatan pembentukannya sangat kecil sehingga jumlah yang terbentuk tidak dapat memenuhi kebutuhan tubuh. Oleh karena itu, tubuh harus memperoleh vitamin dari makanan sehari-hari. Peran vitamin antara lain adalah mengatur metabolisme, mengubah lemak dan karbohidrat menjadi energi, dan ikut mengatur pembentukan tulang dan jaringan.
Vitamin dibagi ke dalam dua golongan. Golongan pertama disebut prakoenzim (procoenzyme), dan bersifat larut dalm air, tidak disimpan oleh tubuh, tidak beracun, diekskresi dalam urin. Yang termasuk golongan ini adalah: tiamin, ribovlavin, asam nikotinat, piridoksin, asam kolat, biotin, asam pentotenat, vitamin B12 (disebut golongan vitamin B) dan vitamin C. Golongan kedua yang larut dalam lemak disebut alosterin, dan dapat disimpan dalam tubuh. Apabila vitamin ini terlalu banyak dimakan, akan disimpan dalam tubuh, dan memberikan penyakit tertentu (hipervitaminosis), yang juga membahayakan. Kekurangan vitamin mengakibatkan penyakit defisiensi, tetapi biasanya gejala penyakit akan hilang kembali apabila kecukupan vitamin tersebut terpenuhi (Poedjiadi, 1994).
VITAMIN E (SUMBER DAN MANFAATNYA)
Vitamin E merupakan suatu senyawa yang mempunyai aktivitas sebagai antioksidan. Ada dua turunan senyawa vitamin E yang berbeda, yaitu tokoferol dan tokotrienol dengan α-tokoferol sebagai senyawa yang memiliki antioksidan tinggi. Vitamin E ini dapat diperoleh pada tanaman ataupun hewan. Pada tanaman biasanya terdapat dalam minyak sunflower, jagung, kedelai, kacang tanah, gandum, pisang, jeruk, wortel, brokoli, tomat dan kubis. Khususnya pada biji-bijian, vitamin E terutama terkonsentrasi pada lembaga yang banyak mengandung lemak. Adapun dari hewan antara lain adalah mentega, air susu, telur, humberger, haddock, hati. Vitamin E juga banyak diterdapat dalam minyak bunga matahari, minyak zaitun, kacang-kacangan khususnya kacang almond, sayur bayam, tomat dan lain-lain. Kekurangan vitamin E dapat menyababkan penyakit Alzeimer, penuaan dini, keriput, dan kemandulan (Milczarek, 2005).
Konsumsi vitamin E pada orang dewasa dengan megadosis: 600-800 IU setiap hari selama 4 minggu sampai 3 tahun tidak memperlihatkan problema jangka panjuang maupun jangka pendek atau perubahan-perubahan kimiawi dalam darah. Ada 2 pengecualian yang penting, walaupun implikasinya tidak diketahui-yaitu penurunan hormon tiroid dalam serum dan sedikit terjadi peningkatan kadar trigliserida puasa pada wanita muda. Pemberian vitamin E parenteralis, minimal pada bayi mungkin tidak baik dan megadosis vitamin E melawan aktivitas coumarin yang antikoagulan (Poedjiadi,1994).
SINTESIS VITAMIN E
Vitamin E dapat disintesis dengan mereaksikan trimetilhidrokuinon dan isofitol dengan adanya katalis asam. Katalis asam ini berperan sebagai pemercepat reaksi. reaksinya adaah sebagai berikut:
Gambar Reaksi Sintesis Vitamin E antara trimetilhidrokuinon dan isofitol dengan katalis asam (Bonrath, 2004)
Reaksi sintesis vitamin E ini mirip dengan reaksi asilasi Friedel-Craft. Reaksi asilasi Friedel-Craft merupakan reaksi substitusi gugus asil pada cincin aromatis yang ditemukan oleh Charles Friedel dan James Craft pada tahun 1877 (Carey, 2000).
DAFTAR PUSTAKA
Bansal, R.K., 1992, Organic Reaction Mechanisms, New Delhi: McGraw-Hill Publishing Company Limited
Bonrath, W. dan Nescher, T. 2004. “Catalytic processes in vitamin synthesis and production”. Applied Catalysis A: General, 280, hal:55-73
Carey, Francis A., 2000, Oranic Chemistry, Boston : McGraw-Hill Companies, Inc
Milczarek, A. 2005. Vitamin E Disease Mechanism IV : Free Radical Damage an Antioxidant Drug
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI-Press
email : citraanesia@yahoo.com ; anez_piluz@chem.its.ac.id
Minggu, 13 November 2011
XRD (X-RAY DIFFRACTION)
Spektroskopi difraksi sinar-X (X-ray difraction/XRD) merupakan salah satu metoda karakterisasi material yang paling tua dan paling sering digunakan hingga sekarang. Teknik ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel.
A. PRINSIP XRD
Prinsip dari alat XRD (X-ray powder diffraction) adalah sinar X yang dihasilkan dari suatu logam tertentu memiliki panjang gelombang tertentu, sehingga dengan memfariasi besar sudut pantulan sehingga terjadi pantulan elastis yang dapat dideteksi. Maka menurut Hukum Bragg jarak antar bidang atom dapat dihitung dengan data difraksi yang dihasilkan pada besar sudut – sudut tertentu. Prinsip ini di gambarkan dengan diagram dibawah ini.
Difraksi sinar-X terjadi pada hamburan elastis foton-foton sinar-X oleh atom dalam sebuah kisi periodik. Hamburan monokromatis sinar-X dalam fasa tersebut memberikan interferensi yang konstruktif. Dasar dari penggunaan difraksi sinar-X untuk mempelajari kisi kristal adalah berdasarkan persamaan Bragg :
n.λ = 2.d.sin θ ; n = 1,2,...
dengan λ adalah panjang gelombang sinar-X yang digunakan, d adalah jarak antara dua bidang kisi, θ adalah sudut antara sinar datang dengan bidang normal, dan n adalah bilangan bulat yang disebut sebagai orde pembiasan.
Berdasarkan persamaan Bragg, jika seberkas sinar-X di jatuhkan pada sampel kristal, maka bidang kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar yang dibiaskan akan ditangkap oleh detektor kemudian diterjemahkan sebagai sebuah puncak difraksi. Makin banyak bidang kristal yang terdapat dalam sampel, makin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkannya. Tiap puncak yang muncul pada pola XRD mewakili satu bidang kristal yang memiliki orientasi tertentu dalam sumbu tiga dimensi. Puncak-puncak yang didapatkan dari data pengukuran ini kemudian dicocokkan dengan standar difraksi sinar-X untuk hampir semua jenis material. Standar ini disebut JCPDS.
B. SUMBER SINAR
Tabung Sinar-X
Pada umumnya, sinar diciptakan dengan percepatan arus listrik, atau setara dengan transisi kuantum partikel dari satu energi state ke lainnya. Contoh : radio ( electron berosilasi di antenna) , lampu merkuri (transisi antara atom). Ketika sebuah elektron menabrak anoda :
a. Menabrak atom dengan kecepatan perlahan, dan menciptakan radiasi bremstrahlung atau panjang gelombang kontinyu
b. Secara langsung menabrak atom dan menyebabkan terjadinya transisi menghasilkan panjang gelombang garis
Sinar X merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki energi tinggi sekitar 200 eV sampai 1 MeV. Sinar X dihasilkan oleh interaksi antara berkas elektron eksternal dengan elektron pada kulit atom. Spektrum Sinar X memilki panjang gelombang 10-5 – 10 nm, berfrekuensi 1017 -1020 Hz dan memiliki energi 103 -106 eV. Panjang gelombang sinar X memiliki orde yang sama dengan jarak antar atom sehingga dapat digunakan sebagai sumber difraksi kristal.
Komponen XRD ada 2 macam yaitu:
1. Slit dan film
2. Monokromator
Sinar-X dihasilkan di suatu tabung sinar katode dengan pemanasan kawat pijar untuk menghasilkan elektron-elektron, kemudian electron-elektron tersebut dipercepat terhadap suatu target dengan memberikan suatu voltase, dan menembak target dengan elektron. Ketika elektron-elektron mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron-elektron dalam target, karakteristik spektrum sinar-X dihasilkan. Spektrum ini terdiri atas beberapa komponen-komponen, yang paling umum adalah Kα dan Kβ. Ka berisi, pada sebagian, dari Kα1 dan Kα2. Kα1 mempunyai panjang gelombang sedikit lebih pendek dan dua kali lebih intensitas dari Kα2. Panjang gelombang yang spesifik merupakan karakteristik dari bahan target (Cu, Fe, Mo, Cr). Disaring, oleh kertas perak atau kristal monochrometers, yang akan menghasilkan sinar-X monokromatik yang diperlukan untuk difraksi. Tembaga adalah bahan sasaran yang paling umum untuk diffraction kristal tunggal, dengan radiasi Cu Kα =05418Å. Sinar-X ini bersifat collimated dan mengarahkan ke sampel. Saat sampel dan detektor diputar, intensitas Sinar X pantul itu direkam. Ketika geometri dari peristiwa sinar-X tersebut memenuhi persamaan Bragg, interferens konstruktif terjadi dan suatu puncak di dalam intensitas terjadi. Detektor akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan mengkonversi isyarat itu menjadi suatu arus yang akan dikeluarkan pada printer atau layar komputer.
C. INSTRUMENTASI ALAT
Petunjuk Penggunaan, Penyiapan Sample
- Ambil sepersepuluh berat sample (murni lebih baik)
- Gerus sample dalam bentuk bubuk. Ukuran kurang dari ~10 μm atau 200-mesh lebih disukai
- Letakkan dalam sample holder
- Harus diperhatikan agar mendapatkan permukaan yang datar dan mendapatkan distribusi acak dari orientasi-orientasi kisi
- Untuk analisa dari tanah liat yang memerlukan single orientasi, teknik-teknik yang khusus untuk persiapan tanah liat telah diberikan oleh USGS
D. DATA YANG DIPROLEH
Hasil yang diperoleh dapi pengukuran dengan menggunakan instrument X-Ray Diffraction (XRD) adalah grafik dikfraktogram. Difraktogram adalah output yang merupakan grafik antara 2θ (diffraction angle) pada sumbu X versus intensitas pada sumbu Y.
Intensitas sinar-X yang didifraksikan secara terus-menerus direkam sebagai contoh dan detektor berputar melalui sudut mereka masing-masing. Sebuah puncak dalam intensitas terjadi ketika mineral berisi kisi-kisi dengan d-spacings sesuai dengan difraksi sinar-X pada nilai θ Meski masing-masing puncak terdiri dari dua pemantulan yang terpisah (Kα1 dan Kα2), pada nilai-nilai kecil dari 2θ lokasi-lokasi puncak tumpang-tindih dengan Kα2 muncul sebagai suatu gundukan pada sisi Kα1. Pemisahan lebih besar terjadi pada nilai-nilai θ yang lebih tinggi .
2θ merupakan sudut antara sinar dating dengan sinar pantul. Sedangkan intensitas merupakan jumlah banyaknya X-Ray yang didifraksikan oleh kisi-kisi kristal yang mungkin.
Kisi-kisi ini dibentuk oleh atom-atom penyusun kristal. Jika tidak ada atom-atom yang menyusun suatu bidang kisi pada kristal, maka sinar X yang dating tidak dapat didifraksikan atau dengan kata lain tidak ada kisi tersebut.
E. INFORMASI YANG DIDAPAT
Berdasarkan gambar bagan tersebut dapat dijelaskan bahwa pembangkit sinar-x menghasilkan radiasi ektromagnetik setelah dikendalikan oleh celah penyimpang (S1) selanjutnya jatuh pada cuplikan/sampel. Sinar yang dihamburkan oleh cuplikan dipusatkan pada celah penerima (S2) dan jatuh pada detektor yang sekaligus mengubahnya menjadi bentuk cahaya tampak (foton).
Informasi yang dapat diperoleh dari analisa dengan menggunakan XRD tersebut yaitu sebagai berikut:
1. Pembangkit sinar-x menghasilkan radiasi elektromagnetik setelah dikendalikan oleh celah penyimpang (S)
2. Posisi puncak difraksi memberikan gambaran tentang parameter kisi (a), jarak antar bidang (dhkl), struktur kristal dan orientasi dari sel satuan (dhkl) struktur kristal dan orientasi dari sel satuan.
3. Intensitas relatif puncak difraksi memberikan gambaran tentang posisi atom dalam sel satuan.
4. Bentuk puncak difraksi memberikan gambaran tentang ukuran kristal dan ketidaksempurnaan kisi. (dhkl) dikelompokkan dalam beberapa grup, dengan intensitas relatif paling tinggi pertama disebut d1, kedua d2, ketiga d3 dan seterusnya.
Dari pola difraksi padatan kristal yang teranalisa oleh XRD tersebut, kita juga akan mendapatkan beberapa informasi lain diantaranya :
1. Panjang gelombang sinar X yang digunakan (λ)
2. Orde pembiasan / kekuatan intensitas (n)
3. Sudut antara sinar datang dengan bidang normal (θ)
KEGUNAAN DAN APLIKASI
- Kegunaam dan aplikasi XRD:
- Membedakan antara material yang bersifat kristal dengan amorf
- Membedakan antara material yang bersifat kristal dengan amorf.
- Mengukur macam-macam keacakan dan penyimpangan kristal.
- Karakterisasi material kristal
- Identifikasi mineral-mineral yang berbutir halus seperti tanah liat
- Penentuan dimensi-dimensi sel satuan
Dengan teknik-teknik yang khusus, XRD dapat digunakan untuk:
1. Menentukan struktur kristal dengan menggunakan Rietveld refinement
2. Analisis kuantitatif dari mineral
3. Karakteristik sampel film
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN DARI XRD KRISTAL DAN BUBUK
1. Kristal Tunggal
- Keuntungan : Kita dapat mempelajari struktur kristal tersebut.
- Kerugian : Sangat sulit mendapatkan senyawa dalam bentuk kristalnya
2. Bubuk
- Kerugian : Sulit untuk menentukan strukturnya
- Keuntungan : Lebih mudah memperoleh senyawa dalam bentuk bubuk
Keuntungan utama penggunaan sinar-X dalam karakterisasi material adalah kemampuan penetrasinya, sebab sinar-X memiliki energi sangat tinggi akibat panjang gelombangnya yang pendek. Sinar-X adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,5-2,0 mikron. Sinar ini dihasilkan dari penembakan logam dengan elektron berenergi tinggi. Elektron itu mengalami perlambatan saat masuk ke dalam logam dan menyebabkan elektron pada kulit atom logam tersebut terpental membentuk kekosongan. Elektron dengan energi yang lebih tinggi masuk ke tempat kosong dengan memancarkan kelebihan energinya sebagai foton sinar-X.
X-ray difraksi Instrumen yang tepat dirancang untuk aplikasi dalam microstructure pengukuran, pengujian dan penelitian mendalam dalam penyelidikan.
Langganan:
Postingan (Atom)