PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU (PPG)

(1)

MODUL SAINS

PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU (PPG)

MOD PENDIDIKAN JARAK JAUH

SCE 3033

MENEROKA BAHAN

INSTITUT PENDIDIKAN GURU _{KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA}

ARAS 1, ENTERPRISE BUILDING 3, BLOK 2200, PERSIARAN APEC, CYBER 6, 63000 CYBERJAYA

Edisi September 2014

IJAZAH SARJANA MUDA PERGURUAN DENGAN KEPUJIAN

KEPUJIANKEPUJIAN

(2)

ii Edisi September 2014

Institut Pendidikan Guru

Kementerian Pendidikan Malaysia

MODUL PEMBELAJARAN INI DIEDARKAN UNTUK KEGUNAAN

PELAJAR-PELAJAR YANG BERDAFTAR DENGAN INSTITUT

PENDIDIKAN GURU, KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA BAGI MENGIKUTI PROGRAM PENSISWAZAHAN GURU (PPG) IJAZAH SARJANA MUDA PERGURUAN.

MODUL PEMBELAJARAN INI HANYA DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN PENGAJARAN DAN PEMBELAJARAN BAGI PROGRAM-PROGRAM TERSEBUT.

(3)

iii

Falsafah Pendidikan Kebangsaan

Pendidikan di Malaysia adalah suatu usaha berterusan ke arah memperkembangkan lagi potensi individu secara menyeluruh dan bersepadu untuk mewujudkan insan yang seimbang dan harmonis dari segi intelek, rohani, emosi, dan jasmani berdasarkan kepercayaan dan kepatuhan kepada Tuhan. Usaha ini adalah bagi melahirkan rakyat Malaysia yang berilmu pengetahuan, berketrampilan, berakhlak mulia, bertanggungjawab, dan berkeupayaan mencapai kesejahteraan diri serta memberi sumbangan terhadap keharmonian dan kemakmuran keluarga, masyarakat, dan negara.

Falsafah Pendidikan Guru

Guru yang berpekerti mulia, berpandangan progresif dan saintifik, bersedia menjunjung aspirasi negara serta menyanjung warisan kebudayaan negara, menjamin perkembangan individu, dan memelihara suatu masyarakat yang bersatu padu, demokratik, progresif, dan berdisiplin.

Edisi September 2014 Kementerian Pendidikan Malaysia

Hak cipta terpelihara. Kecuali untuk tujuan pendidikan yang tidak ada kepentingan komersial, tidak dibenarkan sesiapa mengeluarkan atau mengulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi dan kandungan buku ini dalam apa-apa juga bentuk dan dengan apa-apa cara pun, sama ada secara elektronik, fotokopi, mekanik, rakaman atau cara lain sebelum mendapat izin bertulis daripada Rektor Institut Pendidikan Guru, Kementerian Pendidikan Malaysia.

(4)

iv

Notis Hak kerajaan Malaysia ii

Falsafah Pendidikan Kebangsaan iii

Falsafah Pendidikan Guru iii

Isi Kandungan iv-v

Panduan Pelajar vi-viii

Pengenalan ix

Agihan Tajuk x

Tajuk / Topik Pembelajaran

Topik 1 : Bahan semula jadi dan bahan buatan 1

Sinopsis 1

Hasil Pembelajaran 1

Kerangka Tajuk 2

Isi Kandungan 2

Topik 2 : Bahan Semula Jadi : Bahan Api 9

Sinopsis 9

Kerangka Tajuk 10

Isi Kandungan 10

Topik 3 : Bahan Semula Jadi : Bijih Dan Mineral 18

Sinopsis 18

Kerangka Tajuk 19

Isi Kandungan 19

Topik 4 : Bahan Buatan : Aloi 33

Sinopsis 33

Kerangka Tajuk 34

Isi Kandungan 34

Topik 5 : Bahan Buatan : Sebatian Aromatik 42

Sinopsis 42 Hasil Pembelajaran 42 Kerangka Tajuk 43 Isi Kandungan 43 Topik 6 : 55 Sinopsis 55 Hasil Pembelajaran 55 Kerangka Tajuk 55 Isi Kandungan 56 Topik 7 : 72 Sinopsis 72 Hasil Pembelajaran 72 Kerangka Tajuk 72 Isi Kandungan 73 Topik 8 : 80 Sinopsis 80 KANDUNGAN MUKA SURAT

(5)

v

Isi Kandungan 81

Topik 9 : Bahan Buatan : Plastik 94

Sinopsis 94

Kerangka Tajuk 95

Isi Kandungan 95

Topik 10 : Bahan Buatan : Penyediaan Industri Ammonia, Asid Sulfurik dan Asid Nitrik

110

Sinopsis 110

Kerangka Tajuk 111

Isi Kandungan 111

Topik 11 : Bahan Buatan : Bahan Komposit 120

Sinopsis 120

Kerangka Tajuk 120

Isi Kandungan 121

Topik 12 : Bahan Buatan : Sabun Dan Detergen 135

Sinopsis 135

Kerangka Tajuk 136

Isi Kandungan 136

Topik 13 : Bahan Semulajadi : Getah 143

Sinopsis 143

Kerangka Tajuk 144

Isi Kandungan 144

Topik 14 : Bahan Semulajadi : Polimer Semula Jadi - Sutera, Kapas dan Benang Bulu (Wul)

153

Sinopsis 153

Kerangka Tajuk 153

Isi Kandungan 154

Topik 15 :Bahan Semula jadi : Kertas 167

Sinopsis 167

Kerangka Tajuk 167

Isi Kandungan 168

Bibliografi 175

Panel Penulis Modul 177

(6)

(7)

vi PENGENALAN

Modul pembelajaran ini disediakan untuk membantu anda menguruskan pembelajaran anda agar anda boleh belajar dengan lebih berkesan. Anda mungkin kembali semula untuk belajar secara formal selepas beberapa tahun meninggalkannya. Anda juga mungkin tidak biasa dengan mod pembelajaran arah kendiri ini. Modul pembelajaran ini memberi peluang kepada anda untuk menguruskan corak pembelajaran, sumber-sumber pembelajaran, dan masa anda.

PEMBELAJARAN ARAH KENDIRI

Pembelajaran arah kendiri memerlukan anda membuat keputusan tentang pembelajaran anda. Anda perlu memahami corak dan gaya pembelajaran anda. Adalah lebih berkesan jika anda menentukan sasaran pembelajaran kendiri dan aras pencapaian anda. Dengan cara begini anda akan dapat melalui kursus ini dengan mudah. Memohon bantuan apabila diperlukan hendaklah dipertimbangkan sebagai peluang baru untuk pembelajaran dan ia bukannya tanda kelemahan diri.

SASARAN KURSUS

Pelajar Sarjana Muda Perguruan dengan Kepujian yang mendaftar dengan Institut Pendidikan Guru, Kementerian Pendidikan Malaysia (IPG KPM) di bawah Program Pensiswazahan Guru (PPG).

JAM PEMBELAJARAN PELAJAR (JPP)

Berdasarkan standard IPG KPM yang memerlukan pelajar mengumpulkan 40 jam pembelajaran bagi setiap jam kredit. Anggaran peruntukan jam pembelajaran adalah seperti dalam Jadual 1:

(8)

vii

* Latihan amali akan dijalankan pada hari Ahad atau melalui kursus intensif.

SUSUNAN TAJUK MODUL

Modul ini ditulis dalam susunan tajuk. Jangka masa untuk melalui sesuatu tajuk bergantung kepada gaya pembelajaran dan sasaran pembelajaran kendiri anda. Latihan-latihan disediakan dalam setiap tajuk untuk membantu anda mengingat semula apa yang anda telah pelajari atau membuatkan anda memikirkan tentang apa yang anda telah baca. Ada di antara latihan ini mempunyai cadangan jawapan. Bagi latihan-latihan yang tiada mempunyai cadangan jawapan adalah lebih membantu jika anda berbincang dengan orang lain seperti rakan anda atau menyediakan sesuatu nota untuk dibincangkan semasa sesi tutorial. Anda boleh berbincang dengan pensyarah, tutor atau rakan anda melalui email jika terdapat masalah berhubung dengan modul ini.

IKON

Anda akan mendapati bahawa ikon digunakan untuk menarik perhatian anda agar pada sekali imbas anda akan tahu apa yang harus dibuat.

3 Kredit 2 Kredit 1 Kredit Tanpa Amali (3+0) Ada Amali (2+1) (1+2) (0+3) Tanpa Amali (2+0) Ada Amali (1+1) (0+2) Tanpa Amali (1+0) Ada Amali (0+1) Membaca modul pembelajaran dan menyiapkan latihan / tugasan terarah / amali

70 60 70 62 70 65

Menghadiri kelas interaksi

bersemuka (5 kali) 10 10 5 5 5 5

Latihan Amali* - 10 - 8 - 5

Perbincangan Atas Talian 7½ 7½ 5½ 5½ 5½ 5½

Kerja Kursus 20 20 20 20 15 15

Ulangkaji 10 10 10 10 5 5

Amali/Peperiksaan 2½ 2½ 2½ 2½ 2½ 2½

(9)

viii

Anda juga diperlukan untuk menduduki peperiksaan bertulis pada akhir kursus. Tarikh dan masa peperiksaan akan diberitahu apabila anda mendaftar. Peperiksaan bertulis ini akan dilaksanakan di tempat yang akan dikenal pasti.

Soalan peperiksaan akan meliputi semua tajuk dalam modul pembelajaran dan juga perbincangan

Tip untuk membantu anda melalui kursus ini.

1. Cari sudut pembelajaran yang sunyi agar anda boleh meletakkan buku dan diri anda untuk belajar. Buat perkara yang sama apabila anda pergi ke perpustakaan.

2. Peruntukkan satu masa setiap hari untuk memulakan dan mengakhiri pembelajaran anda. Patuhi waktu yang diperuntukkan itu. Setelah membaca modul ini teruskan membaca buku-buku dan bahan-bahan rujukan lain yang dicadangkan.

3. Luangkan sebanyak masa yang mungkin untuk tugasan tanpa mengira sasaran pembelajaran anda.

4. Semak dan ulangkaji pembacaan anda. Ambil masa untuk memahami pembacaan anda.

5. Rujuk sumber-sumber lain daripada apa yang telah diberikan kepada anda. Teliti maklumat yang diterima.

6. Mulakan dengan sistem fail agar anda tahu di mana anda menyimpan bahan-bahan yang bermakna.

(10)

ix

Kursus ini memberi pengetahuan tentang penerokaan bahan-bahan. Ia meneroka tentang bahan-bahan semulajadi dan bahan-bahan buatan manusia, bahan bakar, bijih dan galian, aloi, sebatian aromatik, alkohol, eter dan amina, aldehid dan keton, asid karboksilik, ester dan amida, polimer tiruan dan plastik, perusahaan penyediaan ammonia, asid sulfurik dan asid nitrik, bahan komposit, sabun dan detergen, getah, polimer semulajadi dan kertas.

Modul ini disediakan untuk melengkapkan pengajaran bersemuka SCE3103 kursus Meneroka Bahan dalam kurikulum Sains Program Pensiswazahan Guru (PPG). Ia ditulis sebagai modul pembelajaran untuk membimbing anda dalam kajian anda berdasarkan kepada konsep pembelajaran kendiri. Ia terdiri daripada empat topik yang meneroka bahan-bahan di sekeliling kita, iaitu:

• Bahan semula jadi dan bahan buatan • Bahan semula jadi - Getah

• Bahan semula jadi (Polimer semula jadi) - Sutera, kapas dan benang bulu • Bahan semula jadi - Kertas

Untuk setiap topik, anda akan memperolehi pengetahuan tentang sifat-sifat dan penggunaan bahan-bahan serta proses pembuatan. Terdapat juga soalan reflektif, tugasan dan latihan untuk menilai penguasaan pengetahuan. Adalah diharapkan melalui modul ini, anda akan dimaklumkan tentang struktur dan komponen bahan-bahan yang anda gunakan setiap hari. Selain daripada

mengkaji bahan-bahan di dalam modul ini, anda juga digalakkan untuk merujuk kepada sumber-sumber lain bagi mendapatkan maklumat untuk pemahaman lanjut.

(11)

x

Kod & Nama Kursus: SCE 3033 MENEROKA BAHAN

Kandungan modul ini dibahagi kepada 15 tajuk/topik. Jadual di bawah menjelaskan agihan tajuk-tajuk untuk interaksi bersemuka atau pembelajaran melalui modul.

Interaksi Tajuk/Topik Interaksi Bersemuka (jam) Modul (jam) Jumlah jam ikut proforma

1 Bahan Semula jadi – Bahan api

Bahan semula jadi – Bijih dan mineral 2 - 8

2 Bahan Buatan - Aloi

Bahan Buatan – Sebatian Aromatik 2

-

8

3 Bahan Buatan – Alkohol, eter dan amina

Bahan Buatan- Aldehid dan keton 2

-

8

4

Bahan Buatan – Asid Karboksilik, eter dan amida

Bahan Buatan - Plastik

2 - 8

5

Bahan Buatan – Amonia, Asid Sulfurik dan Asid Nitrik

Bahan Buatan – Bahan Komposit Bahan Buatan – Sabun dan Detergen

2

-

12

1 Bahan – Bahan Semula jadi dan bahan

Buatan - 4 4

2 Bahan Semula jadi - Getah - 4 4

3 Bahan Semula jadi – Sutera, Kapas dan

Benang Bulu - 4 4

4 Bahan Semula jadi - Kertas - 4 4

Jumlah 10 16 60

(12)

1

TOPIK 1

BAHAN SEMULA JADI DAN BAHAN BUATAN

SINOPSIS

Sesetengah bahan terjadi secara semula jadi, contohnya kayu, getah, batu, kapas, sutera dan benang manakala yang lain dihasilkan oleh manusia dari bahan semula jadi contohnya kaca, plastik dan seramik. Bahan-bahan ini mempunyai sifat-sifat yang berbeza dan sifatnya akan menentukan penggunaannya. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada bahan semula jadi dan bahan buatan serta kegunaannya. Anda juga akan membandingkan sifat-sifatnya dan mengaitkan penggunaannya dalam kehidupan seharian.

HASIL PEMBELAJARAN

1. Mengenal pasti bahan semula jadi dan bahan buatan

2. Menyatakan sifat-sifat bahan semula jadi

3. Menyatakan sifat-sifat bahan buatan

4. Membanding dan membezakan sifat-sifat bahan semula jadi dan

bahan buatan

5. Menjelaskan kegunaan bahan semula jadi dan bahan buatan

6. Menghubungkaitkan kegunaan bahan dengan sifatnya dalam kehidupan seharian

(13)

2

KERANGKA TAJUK-TAJUK

Rajah 1.1 Kerangka Tajuk-Tajuk

ISI KANDUNGAN

1.1 Bahan Semula jadi

Bahan semula jadi adalah bahan yang dihasilkan secara proses semula jadi. Sumber-sumber utama bagi bahan semula jadi adalah tumbuhan, haiwan atau tanah. Mineral dan logam yang dapat diekstrak juga dianggap sebagai bahan semula jadi.

Sebahagian daripada sifat-sifat bahan semula jadi adalah seperti berikut: • berharga

• tulen dan semula jadi

• mudah diurai dan degradasikan

• berasal daripada tumbuh-tumbuhan, haiwan atau tanah

Bahan Semula Jadi dan Bahan

Buatan Sifat-sifat Bahan Semula Jadi Sifat-sifat Bahan Buatan Banding dan bezakan Bahan Semula Jadi dan

Bahan Buatan

Kegunaan Bahan Semula Jadi dan Bahan

(14)

3

Rajah 1.2 : Bahan Semula jadi (Sumber: http://images.google.com)

Beberapa contoh bahan semula jadi: • Tanah

• Getah

• Petroleum (Bahan Api)

• Bahan-bahan bukan organik (batu) • Rencam (tanah liat, porselin) • Kayu (rotan, buluh, kulit kayu)

• Logam (tembaga, gangsa, besi, emas, perak)

• Gentian Semula jadi (benang bulu, sutera, kapas, flaks, hem, jut, kapok)

Terdapat banyak kegunaan bahan-bahan semula jadi. Bahan semula jadi dipilih untuk membuat objek tertentu kerana sifat-sifatnya. Kayu, contohnya digunakan untuk membuat perabot dan bingkai pintu. Ia digunakan untuk membuat perabot disebabkan kekerasan, keanjalan dan keliatan. Kesederhanaan sifat-sifat kayu membolehkan ia dipotong dengan alat keluli seperti gergaji, pahat dan ketam kayu. Apabila paku atau skru digunakan ke atas kayu, cengkaman adalah kuat dan kayu biasanya tidak pecah. Oleh kerana kayu adalah pengalir haba yang sangat lemah, maka ia dapat membantu untuk memelihara tenaga apabila digunakan dalam bingkai pintu dan tingkap. Logam pula digunakan untuk membuat struktur dalam bangunan.

(15)

4

Logam merupakan bahan-bahan yang berkilat, keras dan kuat. Petroleum boleh digunakan dalam pembuatan detergen dan plastik. Gentian semula jadi seperti kapas, sutera dan benang bulu digunakan secara meluas untuk membuat pakaian kerana ia kuat, tahan lasak dan mempunyai tekstur yang licin dan lembut.

Akses Internet (1 jam)

Akses internet untuk mengumpul maklumat mengenai kegunaan bahan-bahan semulajadi yang lain. Hubungkaitkan kegunaannya dengan sifat-sifatnya dan bincangkan mengapa bahan-bahan tersebut digunakan untuk membuat objek.

1.2 Bahan buatan

Bahan buatan adalah bahan yang dibuat melalui proses-proses kimia di mana bahan-bahan mentah berubah menjadi pelbagai jenis bahan. Adalah perlu untuk membezakan dengan hati-hati antara bahan dengan bahan sesuatu objek itu diperbuat. Sebagai contoh: batu adalah bahan semula jadi, oleh itu batu kerikil di pantai adalah objek semula jadi kerana ia tidak dibentuk oleh aktiviti manusia. Blok bangunan yang dibuat daripada potongan batu dan bumbung bangunan adalah objek buatan walaupun kedua-duanya diperbuat daripada bahan-bahan semula jadi.

Bahan-bahan buatan termasuk aloi, plastik, bahan komposit, bahan kimia industri, sabun dan detergen.

(16)

5

Rajah 1.3 : Bahan Buatan (Sumber: http://google.images.com)

Sifat-sifat bahan buatan adalah seperti berikut: • Tahan Lasak

• Ringan • Kukuh

• Reka bentuk untuk fleksibiliti

• Tidak mengurai dan didegradasikan dengan mudah • Ia biasanya dibuat daripada beberapa bahan semula jadi • Boleh diwujudkan oleh proses fizikal dan kimia

Apabila kita membuat sesuatu objek, kita perlu memilih bahan-bahan yang mempunyai ciri-ciri yang sesuai. Rajah 1.4 menunjukkan perbandingan bahan-bahan buatan berdasarkan kepada ciri-cirinya.

(17)

6 Bahan Buatan Contoh Komposisi bahan semula jadi Ciri-ciri Aloi Pewter / Cenderahati 97% timah dan 3% antimoni

Tidak mengakis, berkilat, menarik Besi keluli tahan karat 74% besi, 18% kromium, 8% nickel

Tidak karat, keras, kuat

Plastik

getah stirena butadiena

stirena butadiena

Boleh dibentuk di bawah haba dan tekanan yang kuat dan ringan

nilon diamina, asid dikarboksilik pekat

Murah, kuat dan sangat tahan lasak Bahan komposit botol yang di perbuat daripada kapur pasir(silikon dioksida)

Mudah dibuat acuan dan dibentuk, telus, takat lebur yang rendah

seramik tanah liat (aluminium oksida, silikon dioksida, pasir, felspar)

penebat elektrik dan haba yang baik, lengai kepada bahan kimia, keras dan kukuh tetapi rapuh

Bahan kimia perindustrian

Ammonia gas nitrogen dan hidrogen

tanpa warna,

pedas(pungent) sangat larut dalam air, tidak terbakar dalam udara

Asid Sulfurik Sulfur, oksigen, air

asid pekat, tidak meruap, menghakis

Sabun dan detergen

Sabun lemak haiwan dan minyak sayuran

agen pembersihan dalam air lembut

Detergen petroleum agen pembersihan dalam air lembut dan keras

(18)

7

Berfikir (2 jam)

Berdasarkan apa yang anda telah pelajari, bina pengurusan grafik untuk membanding bezakan antara sifat-sifat bahan semula jadi dan bahan buatan.

Perbincangan (2 jam)

Perhatikan gambar-gambar di bawah dengan teliti dan nyatakan bahan-bahan semula jadi dan bahan-bahan-bahan-bahan buatan yang diperlukan untuk membuatnya. Cadangkan bahan-bahan lain yang mungkin boleh digunakan dan nyatakan sama ada item-item tersebut adalah bahan-bahan semula jadi atau bahan buatan

(19)

8

Rujukan

http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_material (Bahan-bahan semula jadi)

http:// www.creamicindustry.com / CDA / Artikel (Kegunaan seramik)

www.schoolsliason.org.uk/woodgate/materials/materials0.1.htm (Bahan-bahan semula jadi dan bahan buatan)

www.find-health-articles.com/msh-manufactured-materials (Bahan-bahan buatan)

(20)

9

TOPIK 2

BAHAN SEMULA JADI : BAHAN API

SINOPSIS

Bahan api merupakan apa-apa bahan yang boleh digunakan untuk

menjana tenaga bagi menghasilkan kerja mekanik dalam cara yang terkawal. Proses yang digunakan untuk menukarkan bahan api kepada tenaga termasuk tindak balas kimia , seperti pembakaran , dan tindak balas nuklear, seperti pembelahan nuklear atau pelakuran nuklear . Bahan api juga

digunakan dalam sel-sel daripada organisma dalam proses yang dikenali sebagai metabolisme. Hidrokarbon merupakan sumber yang paling biasa bahan api dalam penggunaan semasa, tetapi banyak bahan-bahan lain boleh juga digunakan. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan dengan bahan api seperti minyak mentah (petroleum), bahan api fosil, sifat-sifat bahan api,

penggunaan bahan api dan pencemaran akibat pembakaran bahan api fosil dan indeks pencemaran udara.

1. Menyiasat penyulingan minyak mentah (petroleum) 2. Membincangkan bahan api fosil

3. Menyatakan ciri-ciri pecahan pelbagai bahan api dan kegunaan pecahan pelbagai bahan api dalam kehidupan seharian

4. Membincangkan pencemaran yang disebabkan oleh pembakaran bahan api fosil dan kaitkan dengan indeks pencemaran udara

(21)

10

ISI KANDUNGAN

2.1 Petroleum (minyak mentah)

Minyak mentah, atau petroleum, adalah sejenis cecair kekuningan hitam berbau yang ditemui di kawasan bawah tanah yang dipanggil takungan. Ia digerudi dari bawah tanah dan kemudian dihantar ke kilang penapisan.

Kebanyakan daripada bahan api cecair yang digunakan pada masa sekarang diperolehi daripada petroleum atau minyak mentah. Istilah petroleum adalah nama generik yang digunakan untuk bahan minyak. Ia juga dikenali sebagai minyak mineral sebab ia berlaku di bawah bumi dan terdiri daripada pelbagai hidrokarbon.

Dari sumber cari gali minyak untuk penapisan

Langkah pertama ialah pengangkutan minyak mentah dari lokasi semula jadi untuk penapisan.

Bahan Api

Petroleum

(minyak mentah) Bahan api fosil

Sifat-sifat dan penggunaan

bahan api

Pencemaran akibat pembakaran bahan api fosil dan indeks pencemaran

(22)

11

Di kilang penapisan minyak

Kilang penapis minyak adalah amat

kompleks dan setiap bahagian minyak yang disuling akan melalui beberapa peringkat pemprosesan.

Penyulingan minyak mentah adalah langkah pertama dalam pengeluaran

banyak bahan-bahan daripada pecahan petroleum dalam kehidupan seharian. Semua bahan api fosil , hampir semua plastik, detergen dan alkohol komersil dihasilkan daripada produk proses ini.

Dalam usaha untuk memisahkan rantaian panjang yang berbeza dalam campuran mentah, ia dipanaskan kepada suhu yang amat tinggi. Suhunya ditetapkan supaya semua pecahan dengan panjang rantaian Karbon 20 dan ke bawah tersejat daripada campuran mentah. Suhu tidak boleh ditetapkan lebih tinggi daripada ini kerana terdapat risiko bahawa pecahan ringan akan menyala.

Baki cecair, yang terdiri daripada hanya pecahan berat, berpindah ke lokasi kedua di mana ia dipanaskan kepada suhu yang sama, tetapi pada tekanan yang lebih rendah. Ini mempunyai kesan membuat pecahan Hidrokarbon berat lebih

(23)

12 cenderung untuk tersejat .

Dengan cara ini pecahan hidrokarbon yang paling berat dipisahkan dari gas campuran. Gas yang selebihnya meneruskan perjalanan ke menara sehingga ia mencapai halangan lain. Di sini proses diulangi tetapi pada suhu yang lebih rendah daripada sebelum ini, yang kemudiannya menapis set seterusnya yang merupakan pecahan yang lebih ringan.

Proses ini berterusan sehingga hanya pecahan sangat ringan, 1-4 atom Karbon. Akhirnya gas yang terbentuk dikumpul di bahagian atas menara.

(24)

13 Sifat-sifat fizikal pecahan petroleum

Semua pecahan adalah tidak larut dalam air dan terbakar di udara. Perubahan berikut berlaku apabila takat didih meningkat:

* Molekul menjadi lebih besar * Kelikatan semakin tinggi

* Kebolehbakaran semakin sukar * Kejelagaan semakin bertambah

2.2 Bahan api fosil

Bahan api fosil hidrokarbon terutamanya arang batu dan petroleum ( petroleum cecair atau gas asli ), terbentuk daripada fosil tumbuhan dan haiwan yang mati dan oleh pendedahan kepada haba dan tekanan

dalam kerak bumi sejak ratusan juta tahun . Dalam bahasa biasa, istilah bahan api fosil juga termasuk hidrokarbon yang mengandungi sumber

asli yang tidak berpunca sepenuhnya dari sumber-sumber biologi, seperti tar pasir . Sumber-sumber ini kemudiannya dikenali sebagai minyak galian.

2.3 Sifat-sifat dan penggunaan bahan api

Sifat dan kegunaan beberapa pecahan utama daripada penyulingan petroleum diberikan dalam jadual di bawah:

Pecahan Takat didih oC Bilangan atom karbon per molekul Kegunaan penting petroleum bawah

suhu bilik 1-4 gas tong untuk dapur memasak petrol 35-75 5-10 petrol untuk kereta

(25)

14 minyak tanah (parafin) 190-250 10-14

bahan bakar untuk pesawat jet; lampu minyak tanah dan dapur minyak tanah untuk memasak

minyak

diesel 250-340 15-25

bahan api untuk enjin diesel bas, lori dan kereta api

minyak

pelincir 340-500 19-35

pelincir dalam enjin untuk

mengurangkan geseran, lilin dan penggilap

bitumen > 500 > 70 turap permukaan jalan

Kepentingan bahan api fosil

Bahan api fosil mempunyai beberapa faedah antaranya:

 Membekalkan elektrik

 Bahan api untuk kenderaan

 Tenaga untuk pemanasan dan penyejukan

 Sangat murah

2.4 Pencemaran akibat pembakaran bahan api fosil dan indeks pencemaran udara

Terdapat banyak keburukan daripada menggunakan bahan api fosil:

 Mengeluarkan gas rumah hijau

 Sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui

 Menyumbang kepada pemanasan global

 Memusnahkan ozon

(26)

15 Indeks Pencemaran Udara (API)

Indeks Pencemaran Udara (API) adalah satu cara mudah dan umum untuk menggambarkan kualiti udara. Kualiti udara di Malaysia digambarkan dalam bentuk Indeks Pencemaran Udara (API). API merupakan penunjuk kualiti udara dan telah dibangunkan berdasarkan penilaian saintifik untuk menunjukkan cara yang mudah difahami, kehadiran pencemaran dan kesannya terhadap kesihatan. Enam bahan yang dikategori sebagai pencemar udara iaitu Karbon Monoksida, Nitrogen Dioksida, Ozon, Sulfur Dioksida , Particulate Matter (PM10) dan

plumbum .

API dan Implikasi Kesihatan

API Tahap Pencemaran

Udara

Implikasi Kesihatan

0 - 50 Cemerlang Tiada implikasi kesihatan

51

-100 Baik Tiada implikasi kesihatan

101-150 Sedikit tercemar

Irrations kecil mungkin berlaku, individu dengan masalah pernafasan

atau jantung harus mengurangkan senaman luar.

151-200

Ringan tercemar

Irrations kecil mungkin berlaku, individu dengan masalah pernafasan

atau jantung harus mengurangkan senaman luar.

(27)

16

250 tercemar pernafasan atau jantung akan mengalami dikurangkan ketahanan dalam aktiviti-aktiviti. Individu-individu dan orang yang lebih tua harus kekal di dalam bangunan dan menyekat aktiviti mereka.

251-300 Sarat tercemar

Orang yang sihat akan nyata terjejas. Orang yang mempunyai masalah pernafasan atau jantung akan mengalami dikurangkan ketahanan dalam aktiviti-aktiviti. Individu-individu dan orang yang lebih tua harus kekal di dalam bangunan dan menyekat aktiviti mereka.

300+ Teruk tercemar

Orang yang sihat akan mengalami ketahanan dikurangkan dalam aktiviti-aktiviti. Mungkin terdapat kegatalan yang kuat dan gejala dan boleh mencetuskan penyakit-penyakit lain. Orang tua dan orang sakit harus kekal dalam rumah dan elakkan senaman. Individu yang sihat harus mengelak daripada aktiviti luar

Skala di bawah menunjukkan klasifikasi kesihatan yang digunakan oleh kerajaan Malaysia.

 0-50 Baik

 51-100 Sederhana  101-200 Tidak sihat

 201-300 Sangat tidak sihat  301- Berbahaya

Jika API melebihi 500, darurat diisytiharkan di kawasan pelaporan.

(28)

17 Perbincangan

Kaitkan indeks pencemaran udara dengan pencemaran yang disebabkan oleh pembakaran bahan api fosil di Malaysia.

Rujukan

1. http://www.sepa.gov.cn/quality/air.php3?offset=60

2. Pollution index based on index set 20 years ago, p5, South China Morning Post , 30 September 2007

3. "Air Pollution Index" . Environmental Protection Department . 2004.

Retrieved 18 April 2007.

4. Foul-air gauge for pupils too high, say critics, p5, South China Morning

Post, 30 September 2007

5. http://www.green-planet-solar-energy.com/fractional-distillation-of-crude-oil.html

(29)

18

TOPIK 3

BAHAN SEMULA JADI : BIJIH DAN MINERAL

SINOPSIS

Bahan semulajadi yang terdapat di dalam bumi mengandungi logam dalam keadaan sebatian tunggal atau sebagai sebatian campuran. Apabila logam-logam Bumi ini bercampur dengan bendasing bukan logam-logam Bumi dan batu (gangue), ianya dipanggil mineral. Logam-logam ini tidak wujud dalam bentuk asli dan perlu diekstrak untuk digunakan. Tidak semua mineral sesuai untuk pengekstrakan logam. Mineral yang boleh diekstrak logamnya dengan mudah dan ekonomik dipanggil bijih. Oleh itu, semua bijih adalah mineral, tetapi tidak semua mineral adalah bijih. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada bahan semula jadi bijih dan mineral, bagaimana proses menghasilkan bahan ini melalui proses pengekstrakan, sifat-sifat dan

penggunaannya dalam kehidupan seharian.

1. Menerangkan pengekstrakan mineral 2. Menyatakan sifat-sifat mineral

(30)

19

ISI KANDUNGAN

3.1 Pengenalan bijih dan mineral

Bijih adalah sejenis batu yang mengandungi mineral dengan elemen penting termasuk logam. Bijih diperolehi melalui perlombongan, kemudiannya diekstrak dan perhalusi untuk menghasilkan elemen yang berharga. Gred atau kepekatan mineral bijih, atau logam, serta bentuk kejadian, secara langsung akan memberi kesan kepada kos yang dikaitkan dengan perlombongan bijih.

Bijih logam oksida, sulfida, silikat, atau logam (seperti tembaga asli) biasa tidak tertumpu di kerak bumi dan logam mahal seperti emas biasanya tidak membentuk sebatian.

Bijih dan Mineral

Pengenalan Bijih dan Mineral

Pengekstrakan Mineral

(31)

20

Kerak bumi

Seluruh bumi terdiri dari batuan dan mineral. Di dalam bumi terdapat teras cecair batuan lebur dan di bahagian luar terdapat kerak yang keras. Jika dibandingkan bumi dengan telur, kulit telur seperti kerak bumi. Kerak bumi terdiri dari batuan dan mineral.

Batuan

Batu-batuan yang dilihat di sekeliling anda seperti gunung, ngarai dan riverbeds, kesemuanya dibuat daripada mineral. Batuan terdiri daripada dua atau lebih mineral. Fikirkan biskut cip coklat. Biskut itu diperbuat daripada tepung, mentega, gula dan coklat. Biskut adalah seperti batu manakala tepung, mentega, gula dan coklat adalah seperti mineral.

Mineral

Mineral yang sama terdiri daripada bahan yang sama. Jika anda mengambil sejenis sampel mineral dari pelbagai tempat di seluruh dunia, ia tetap akan kelihatan sama. Terdapat kira-kira 3000 jenis mineral yang berlainan di dunia.

Mineral diperbuat daripada bahan kimia - sama ada bahan kimia yang tunggal atau kombinasi pelbagai bahan kimia.

Mineral dikelaskan kepada 8 kumpulan iaitu:

Kumpulan Contoh

Unsur-unsur asli tembaga, perak, emas, nikel-besi, grafit, berlian

(32)

21

Sulfida sphalerite, kalkopirit, galena, pirit Halida garam karang, fluorite

Oksida dan hidroksida korundum, hematite Nitrat, Karbonat, Borates calcite, dolomit, malachite Sulfat, Kromat, Molibdet,

Tungstat

celestite, barit, gipsum

Fosfat, Arsenates, Vanadates apatit, pirus

Silikat kuarza, almandine garnet, topaz, jadeite, talkum, mika biotit

Ciri-Ciri Mineral

Ciri-ciri digunakan untuk mengenal dan mengkaji mineral. Berikut adalah ciri-ciri yang paling biasa digunakan apabila menerangkan mineral.

Warna Ia berbeza-beza bergantung kepada bahan kimia yang hadir Kilauan Bagaimana rupa permukaan bahan di bawah sinar cahaya Graviti tertentu Mempunyai berat tertentu

Bentuk Kristal Kristal mineral yang akan terbentuk jika ia mempunyai ruang untuk berkembang. Sesetengah mineral mempunyai beberapa bentuk kristal yang berbeza

Lurah Mempunyai corak apabila mineral pecah Faktur Mempunyai fraktur tertentu

Kekerasan Mempunyai ciri kekuatan yang tinggi.

Ketelusan Keupayaan untuk memancarkan cahaya. Bergantung kepada beberapa perkara. Batuan dan mineral juga boleh

menghantar cahaya. Kebanyakan batuan adalah legap apabila dalam keadaan ketulan. Walau bagaimanapun ia menjadi telus apabila dipotong menjadi kepingan yang

(33)

22

sangat nipis. Batu-batu permata sering dinilai mengikut kejelasan atau ketelusannya.

Ciri Khas Kemagnetan, pendafluoran, bau, coretan, ujian pembakaran, kekonduksian

Penerangan Ringkas Beberapa Ciri Mineral

Warna

WARNA CONTOH MINERAL DAN BATUAN

LOGAM

keemasan , kuning emas emas, pirit

Gangsa Kalkopirit, bijih nikel

tembaga, tembaga-merah tembaga perak, kuning perak, kelabu perak,

perak terang, perak gelap, hitam

antimoni, galena, manganite, perak

bulu merak, pelangi bornite, bijih merak

BUKAN LOGAM

tidak berwarna barit, kuarza, batu kristal, selenite

putih, beige, berkrim, putih kotor, salji putih

calcite, gipsum, muscovite mika, kuarza, stilbite, talkum

kuning, jingga, coklat, browny-beige barit ros, calcite, cancrinite, celestite, yasper, siderite, sphalerite, sulfur hijau, hijau firus, hijau lumut, hijau

limau nipis

amazonite feldspar, apatit, bloodstone, zamrud, epidote, fluorite, garnit grossular, jed, malachite, pirus

(34)

23

biru keluli, biru gelap labradorite, lapis lazuli, sodalite, pirus

merah, ungu, merah, ungu, ungu muda, merah jambu, merah wain, berwarna perang kemerahan

almandine garnet, batu kecubung, apatit, dolomit, feldspar, fluorite, garam karang, lepidolit, rhodonite, meningkat kuarza, ruby

hitam, coklat hitam, kelabu gelap, kelabu

biotit mika, diopside, fluororichterite, hornblend, titanite

Kilauan

Perkataan yang digunakan untuk menggambarkan cara cahaya memantul dari permukaan mineral:

Perkataan Penerangan Contoh

Kusam / warna tanah

sangat kusam terutamanya dalam mineral yang berliang

kaolinit, orthoclase

berlilin seperti permukaan lilin baiduri, chalcedony

berminyak nepheline

seperti mutiara seperti mutiara talkum, muscovite mika berkilau mempunyai permukaan yang

berkilat seperti sehelai kain sutera

beberapa jenis batu kapur, kernite, ulexite & fibrous mineral

berkaca / vitreous seperti kaca kuarza, many rock-forming minerals, obsidian - "kaca semulajadi"

kelogaman

sangat berkilat, seperti logam yang diproses, sangat

reflective, mineral legap

(35)

24

Graviti Tentu

Graviti Tentu (SG) menunjukkan berapa kali mineral lebih berat berbanding dengan jumlah air yang sama banyak (SG 1).

Berat spesimen berkait dengan ketumpatan iaitu jisimnya berbanding isipadu.

Keterangan SG Contoh Mineral

sangat ringan <2 boraks

ringan 2 – 2.5 gipsum, garam karang, selenite, ulexite sederhana 2 - 3 calcite, dolomit, feldspar, muscovite mika,

kuarza, talkum, sedikit berat 3- 4 biotit mika

Berat 4 - 5 almandine garnet, apatit, barit, celestite, kalkopirit, fluorite

sangat berat 5 - 10 galena, hematite, magnetit, nikel-besi, pirit sangat berat

walaupun untuk mineral logam

> 10 emas, perak

super berat 20 + platinum

Kerana graviti tentu, ini bermakna bahawa dua permata yang berlainan, akan mempunyai jumlah berat yang berbeza walaupun mempunyai saiz yang sama.

3.2 Pengekstrakan Bijih Dan Mineral

• Selepas bijih dilombong, logam akan diekstrak atau ditapis daripada mineral. Terdapat dua proses penapisan utama iaitu peleburan dan elektrolisis.

(36)

25 • Peleburan Dalam Relau Bagas

Relau bagas adalah ketuhar yang besar di mana mineral mulanya dipanaskan untuk membentuk oksida logam dan kemudian bertindak balas dengan kok (satu bentuk yang lebih tulen arang batu yang mengandungi karbon) untuk mengekstrak logam. Batu kapur dimasukkan ke dalam relau bagas untuk membantu dalam penyingkiran kekotoran yang dikenali sebagai sanga.

Peleburan - Contoh 1

Dalam proses peleburan untuk mengeluarkan plumbum dari bijih mineral, galena mulanya dipanaskan atau bertindak balas dengan oksigen untuk mengeluarkan sulfur.

Plumbum Sulfida (Galena) + Oksigen Plumbum Oksida + Sulfur Dioksida

2PbS + 3O2 2PbO + 2SO2

Kemudian plumbum oksida bertindak balas dengan karbon dalam kok untuk mendapatkan plumbum.

Plumbum Oksida + Karbon Plumbum + Karbon Dioksida

2PbO + C 2Pb + CO2

Peleburan - Contoh 2

Dalam proses peleburan untuk mengeluarkan besi daripada bijih mineral (hematit FeO), bijih besi melalui satu siri tindak balas dalam relau bagas. Sekali

(37)

26

lagi, karbon dalam bentuk kok digunakan. Batu kapur juga ditambah untuk membuang sanga. Haba datang dari udara panas yang dipaksa ke dalam relau. Besi lebur terkumpul di bahagian bawah relau.

Karbon + oksigen Karbon Monoksida

2C + O2 2CO

Besi Oksida + Karbon Monoksida Besi + Karbon Dioksida

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Pengekstrakan Timah – Contoh 3

Timah diperolehi terutamanya dari mineral kasiterit, di mana ia berlaku sebagai timah dioksida, SnO2. Kasiterit / bijih timah / SnO2 masih merupakan sumber bumi yang paling penting hingga ke hari ini .

Proses Pengekstrakan Timah

(i) Kepekatan: batu timah serbuk dipisahkan daripada batu bijih timah oleh

pemisah magnet.

(ii) pemanggangan: bijih pekat dipanaskan di dalam arus udara dan pirit besi

menukar bijih kepada oksida dan sulfat mereka.

(iii) Resapan dan cucian: bijih panggang dirawat dengan air apabila CuSO4 dan

(38)

27

FeSO4 dihanyutkan daripada bijih utama. Lagi ringan oksida ferik dihanyutkan, lebih besar partikel bijih ditinggalkan dan dikenali sebagai timah hitam yang mengandungi 60-70% timah.

SnO2 + 2C ———> Sn + 2CO;

Elektrolisis

Elektrolisis digunakan untuk mengekstrak logam yang lebih reaktif seperti natrium dan aluminium. Arus elektrik melalui larutan (seperti air laut) atau cecair lebur (alumina lebur contohnya Al2O3). Sebagai contoh, natrium klorida dalam air laut diletakkan di dalam bekas dengan dua elektrod karbon. Arus elektrik melalui cecair tersebut. Ion logam natrium yang bercas positif tertarik kepada elektrod negatif (katod). Ion klorin yang bercas negatif tertarik kepada elektrod cas positif (anod) dan gas klorin dibebaskan.

Aluminium

Bijih dilombong daripada bauksit iaitu batu yang telah terdedah kepada luluhawa dalam persekitaran tropika. Mineral bijih dalam bauksit adalah gibsit, bohmeite, dan diaspore.

• Aluminium adalah unsur ketiga yang paling banyak dalam kerak bumi selepas oksigen dan silikon. Ia kira-kira 8% berat permukaan pepejal bumi.

• Aluminium tidak wujud sebagai logam bebas kerana ia terlalu reaktif kimia, sebaliknya, ia didapati bergabung dalam lebih 270 mineral yang berbeza. • Aluminium adalah luar biasa kerana kebolehannya untuk tahan kakisan.

Komponen struktur yang dibuat daripada aluminium dan aloi adalah penting kepada industri aeroangkasa dan penting dalam bidang pengangkutan dan pembinaan bangunan.

(39)

28

• Bersifat reaktif menjadikannya berguna sebagai pemangkin atau bahan tambahan

dalam bahan letupan ammonium nitrat untuk meningkatkan kuasa letupan.

Aluminium tulen merupakan logam putih- keperakan dengan banyak ciri-ciri yang diingini. Ia ringan, tanpa toksik (seperti logam), tidak bermagnet dan tidak bersinar. Aluminium tulen adalah lembut dan kurang kuat, tetapi aloi dengan sejumlah kecil tembaga, magnesium, silikon, mangan, dan unsur-unsur yang lain mempunyai ciri-ciri yang sangat berguna.

Mengekstrak Aluminium

Pengekstrakan aluminium melibatkan langkah-langkah berikut.

• Penulenan Bauksit

• Elektrolisis daripada Alumina • Penapisan

Penulenan Bauksit kepada Alumina

Bauksit mengandungi dua kekotoran utama iaitu Fe2O3 dan SiO2. Kekotoran ini mesti dikeluarkan untuk mendapatkan aluminium berkualiti baik. Kekotoran ini membuat aluminium rapuh dan selalu karat. Bergantung kepada jenis bendasing yang hadir dalam bauksit, mana-mana satu kaedah boleh digunakan untuk pemurnian bauksit.

3.3 Kegunaan Bijih dan Mineral Dalam Kehidupan Harian

Kegunaan plumbum

Plumbum boleh digunakan sebagai logam tulen, aloi dengan logam lain, atau sebagai sebatian kimia. Penggunaan plumbum adalah seperti berikut:

(40)

29

• Ia adalah satu komponen utama bateri asid plumbum dan biasa digunakan dalam bateri kereta.

• Oleh kerana ketumpatan yang tinggi, kekuatan rintangan terhadap kakisan, plumbum digunakan untuk tangki balas bot dan tali pinggang alat menyelam. • Ia biasa digunakan dalam plastik polivinil klorida (PVC), yang meliputi kord elektrik.

• Lembaran Plumbum digunakan dalam industri pembinaan untuk luluhawa, bumbung dan pelapisan, untuk menghalang penembusan air. Ia juga digunakan untuk lapisan mandi rawatan kimia, loji asid dan kapal penyimpanan. Sifat ketumpatan yang tinggi, lembaran plumbum digunakan untuk penebatan bunyi dan melindungi radiasi.

• Digunakan sebagai bahan penyejuk untuk reaktor.

• Plumbum digunakan dalam pematerian dan sebagai elektrod dalam proses elektrolisis.

• Ia digunakan dalam kabel kuasa voltan tinggi sebagai bahan bahan pelapis untuk mengelakkan penyebaran air ke dalam penebat.

• Ia digunakan secara meluas dalam membuat patung, arca dan kumai yang digunakan sebagai motif hiasan

• Plumbum Telluride, antimonide dan selenida adalah sebahagian daripada semikonduktor berasaskan plumbum yang digunakan dalam tenaga solar (photovoltaic) sel-sel dan pengesan inframerah.

• Plumbum juga digunakan untuk mengimbangi roda kereta, tetapi kini permohonan ini telah dihentikan kerana sebab-sebab alam sekitar.

• Sesetengah aplikasi lain plumbum, termasuk membuat perhiasan campuran gangsa, alat permainan, peluru dan keranda.

• Adalah dianggarkan bahawa lebih daripada 1 juta tan plumbum diambil setiap tahun oleh bateri kitar semula.

(41)

30

Kegunaan Besi

• Salah satu kegunaan yang paling penting bijih besi adalah dalam pembuatan keluli. Terdapat kira-kira 27 jenis keluli. Besi digabungkan dengan pelbagai kombinasi elemen-elemen lain termasuk karbon, kromium, nikel, silikon, molibdenum dan sebagainya.

• Keluli merupakan bahan yang sangat baik untuk pelbagai bentuk kerja pembinaan. Ini kerana ia mempunyai kekuatan yang dapat menahan tekanan dan suhu yang tinggi.

• Rangka bangunan dan jambatan, dibuat daripada keluli aloi. Ia juga digunakan dalam badan atau bingkai jentera pengangkut berat seperti kapal-kapal, kenderaan berat dan jentera berat. Beberapa bahagian kereta dan bahagian-bahagian mesin juga terdiri daripada keluli.

• keluli Tungsten digunakan untuk membuat pemotongan dan penggerudian logam.

• aloi besi dan niobium digunakan dalam membina reaktor nuklear.

• Kegunaan yang paling biasa bagi besi di rumah ialah dalam bentuk besi tempa dan besi tuang. Ini kerana ia tahan karat dan pada masa yang sama ia boleh dibentuk dengan mudah. Atas sebab ini, ia digunakan secara meluas untuk membuat perkakasan luar rumah seperti pagar besi hiasan arbors, tempa, tempa besi junjung, perabot-perabut teres besi tempa dan sebagainya.

Sebab utama mengapa besi mempunyai permintaan besar sebagai logam adalah bahawa ia tidak sangat mahal berbanding dengan logam lain, dan juga banyaknya terdapat di permukaan bumi.

(42)

31

Kegunaan Aluminium

Kegunaan Aluminium Sifat

pesawat ringan, kuat, tahan kakisan

pengangkutan lain seperti superstruktur kapal, badan kenderaan bekas, kereta api tiub (keretapi metro)

ringan, kuat, tahan kakisan

kabel kuasa overhed (dengan teras keluli untuk mengukuhkan mereka)

ringan, tahan kakisan, pengalir elektrik yang baik

Periuk ringan, tahan kakisan, penampilan

baik, pengalir haba yang baik

Akses Internet (1 jam)

Berdasarkan kepada bahan yang disediakan dalam nota di atas, cari maklumat lanjut beberapa jenis logam yang tidak dinyatakan dalam perbincangan.

Berfikir (2 jam)

(43)

32

Rujukan

http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_material (Bahan-bahan semula jadi)

http:// www.creamicindustry.com / CDA / Artikel (Kegunaan seramik)

www.schoolsliason.org.uk/woodgate/materials/materials0.1.htm (Bahan-bahan semula jadi dan bahan buatan)

www.find-health-articles.com/msh-manufactured-materials (Bahan-bahan buatan)

(44)

33

TOPIK 4

BAHAN BUATAN : ALOI

SINOPSIS

Semua bahan asas yang membekalkan setiap keperluan manusia boleh diperolehi dari perut bumi. Terdapat 90 unsur yang wujud secara semula jadi dan kebanyakkannya adalah logam. Namun begitu terdapat juga bahan yang kurang sempurna dan perlu digabungkan untuk membolehkan ia digunakan. Sebagai contoh, besi adalah sangat kuat, tetapi ia boleh menjadi agak rapuh dan ia juga berkarat dengan mudah dalam udara lembap.

Aluminium pula sangat ringan, tetapi dalam bentuk tulen, ia adalah terlalu lembut dan lemah untuk digunakan. Itulah sebabnya kebanyakan "logam" yang kita gunakan tidak sebenarnya logam pada semua keadaan tetapi aloi: logam yang digabungkan dengan bahan-bahan lain untuk menjadikan ianya lebih kuat, lebih keras, lebih ringan, atau lebih baik. Aloi terdapat di mana-mana di

sekeliling kita.

1. Menyatakan bahan logam dalam aloi

2. Menyatakan kegunaan aloi dalam kehidupan seharian

3. Menyiasat dan membanding kadar pengaratan besi, keluli dan bahan tahan karat.

4. Melaksanakan aktiviti Pengetahuan Isi Kandungan untuk mengajar kurikulum yang berkaitan dengan aloi

(45)

34

4.1 Komposisi logam dalam aloi

Aloi ialah bahan yang terdiri daripada campuran dua atau lebih unsur atau logam dengan komposisi tertentu. Ia mungkin juga terdiri daripada campuran logam utama dengan atom unsur lain yang dipanggil atom asing. Komponen yang paling penting logam aloi (selalunya mewakili 90 peratus atau lebih bahan) dipanggil logam utama. Komponen lain aloi (yang dipanggil ejen pengaloian) boleh terdiri sama ada logam atau bukan logam dan mereka hadir dalam kuantiti yang lebih kecil ( kadang-kadang kurang daripada 1 peratus daripada jumlah keseluruhan).

Aloi kadang-kadang boleh menjadi sebatian (unsur-unsur yang terikat bersama secara kimia). Aloi dengan dua komponen dipanggil aloi binari; dengan tiga adalah aloi ternari; satu dengan empat adalah aloi kuaternari.

Pengaloian menghasilkan bahan logam dengan sifat yang berbeza daripada bahan asal.

Aloi

Komposisi logam dalam aloi

Sifat-sifat aloi Penggunaan aloi

PPIK melalui ujikaji dalam

kurikulum sekolah rendah

(46)

35

Struktur aloi

• Jika kita melihat logam melalui mikroskop elektron , kita boleh melihat atom disusun dalam struktur tetap yang disebut kekisi hablur.

• Dalam aloi, selain daripada atom logam utama, terdapat juga atom ejen mengaloi di seluruh struktur.

• Dalam logam tulen, atom adalah bersaiz sama dan bertindan tindih ke atas satu sama lain jika daya yang terlalu banyak digunakan.

• Aloi terdiri daripada atom konfigurasi yang berlainan, yang membantu menghalang gelinciran atom dan melemahkan ikatan logam.

Aloi dapat diklasifikasikan sebagai aloi penggantian dan aloi interstitial , bergantung kepada cara pembuatannya:

i) aloi penggantian

• Jika atom ejen mengaloi menggantikan atom logam utama, kita akan mendapat apa yang dipanggil aloi penggantian.

• Suatu aloi seperti ini akan terbentuk hanya jika atom logam asas dan ejen mengaloi adalah dalam saiz yang hampir sama.

• Dalam kebanyakan aloi penggantian, unsur-unsur adalah agak berhampiran antara satu sama lain dalam jadual berkala.

Sebagai contoh: tembaga - aloi penggantian berdasarkan pada kuprum di mana atom zink menggantikan 10-35 peratus daripada atom yang biasanya akan berada dalam tembaga.

Tembaga bertindak sebagai aloi kerana tembaga dan zink adalah berdekatan antara satu sama lain dalam jadual berkala dan mempunyai atom saiz yang lebih kurang serupa.

(47)

36 ii) aloi interstitial

• Aloi juga boleh terbentuk jika ejen atau ejen mengaloi mempunyai atom yang lebih kecil daripada logam utama.

• Dalam kes ini, atom ejen tergelincir di antara atom logam utama (dalam jurang atau "celah"), memberikan apa yang dipanggil aloi celahan.

• Keluli adalah satu contoh aloi celahan di mana bilangan kecil atom karbon tergelincir dalam jurang antara atom yang besar dalam kekisi hablur besi.

Rajah 4.1: Struktur aloi

4.2 Perbezaan sifat aloi dan logam

Aloi Logam

lebih kuat kurang kuat

lebih keras kurang keras

lebih tahan haba kurang tahan haba

sukar ditempa senang ditempa

kurang mulur mulur

(48)

37 Terdapat tiga cara bagaimana aloi dihasilkan:

1) Cara tradisional membuat aloi adalah dengan memanas, mencair dan mencampurkan komponen untuk membolahkan ianya dileburkan kemudian campuran dibiarkan menyejuk hingga membentuk pepejal.

2) Satu cara alternatif membuat aloi adalah mencampurkan komponen ke dalam tepung, kacau bersama-sama, dan kemudian melakurkan mereka dengan

kombinasi tekanan tinggi dan suhu tinggi. Teknik ini dipanggil metalurgi serbuk. 3) Kaedah ketiga membuat aloi adalah dengan memasukkan ion (atom dengan elektron terlalu sedikit atau terlalu banyak) ke dalam lapisan permukaan

sekeping logam. Kaedah ini dikenali sebagai implantasi ion dan dikatakan sebagai cara yang sangat tepat membuat aloi. Ia juga dikenali sebagai satu cara membuat bahan semikonduktor.

4.3 Aloi dan kegunaannya dalam kehidupan seharian

Aloi Komponen Kegunaan

Babbitt logam ("logam putih")

timah (90%), antimoni (7-15%), tembaga (4-10%).

mengurangkan geseran dalam lapisan mesin galas. Tembaga kuprum (65-90%), zink

(10-35%).

Kunci pintu dan bolt, alat tembaga muzik, paip. Tembaga gangsa (78-95%), timah

(5-22%), ditambah mangan, fosforus, aluminium, atau silikon.

Patung-patung hiasan, alat-alat muzik.

kupro-nikel (tembaga nikel)

Kuprum (75%), nikel (25%), ditambah dengan sejumlah kecil mangan.

Syiling.

Duralumin Aluminium (94%), tembaga Bahagian badan automobil dan pesawat, peralatan

(49)

38

(4,5-5%), magnesium 1,5%) mangan, (0,5-1,5%).

ketenteraan.

Pewter Tin (80-99%) dengan tembaga, plumbum dan antimoni.

Perhiasan, yang digunakan untuk membuat pinggan mangkuk.

Besi keluli (tahan karat) (50% +), kromium (10-30%), ditambah dengan jumlah yang lebih kecil karbon, nikel, mangan, molibdenum, dan lain-lain logam.

Barang kemas, alat perubatan, pinggan mangkuk.

Emas Putih (18 karat) Gold (75%), paladium (17%), perak (4%), tembaga (4%)

Barang Kemas.

Lain-lain bahan aloi dan penggunaannya

Amalgam

Amalgam adalah aloi merkuri. Kebanyakan logam larut dalam raksa, tetapi amalgam tidak. Amalgam biasa digunakan dalam tampalan gigi.

Amalgam merkuri telah digunakan dalam proses perlombongan emas dan perak kerana merkuri mudah bercantum dengan mereka.

Loyang

Loyang adalah aloi tembaga dan zink. Sesetengah jenis loyang dipanggil gangsa, walaupun kandungan zink yang tinggi.

(50)

39

Gangsa

Gangsa ialah nama tradisional untuk pelbagai jenis aloi tembaga. Biasanya terdiri daripada logam tembaga, zink dan timah tetapi ia tidak terhad kepada logam tersebut sahaja. Aloi gangsa digunakan untuk membuat senjata dan perisai yang sama ada keras atau lebih tahan lama.

Logam Putera Rupert

Logam atau logam Prince Rupert adalah jenis loyang mengandungi 75% tembaga dan zink 25%.

Aloi ini dinamakan sebagai penghormatan Prince Rupert Rhine.

Nikrom

Nikrom ialah aloi nikel dan kromium. Biasanya, aloi nikel dan kromium 20% 80%. Ia adalah keperakan kelabu, dan mempunyai takat lebur yang tinggi kira-kira 1800 ° C, menjadikannya berguna dalam elemen pemanasan, seperti pengering rambut dan pembakar roti.

Aloi Titanium

Aloi titanium mempunyai takat lebur yang tinggi daripada keluli tahan karat. Disebabkan oleh kekuatan tinggi, keliatan dan kekakuan, aloi titanium banyak digunakan dalam struktur aeroangkasa dan aplikasi lain yang berprestasi tinggi. Aloi titanium digunakan bagi bahagian-bahagian kapal angkasa yang berbeza, enjin jet dan kerangka pesawat udara untuk menyelamatkan berat badan dan meningkatkan kecekapan pesawat. Ia mempunyai rintangan tinggi terhadap hakisan dan sesuai digunakan dalam industri kimia, petrokimia dan aplikasi biobahan.

Aloi Perak Sterling

Perak dalam bentuk yang paling tulen adalah boleh tempa, mulur dan sangat lembut. Ini menyebabkan perak akan tercalar dan kecacatan dengan mudah,

(51)

40

sekali gus menjadikan ia tidak sesuai untuk pembuatan bahan fungsi. Oleh itu, perak tulen (92.5%) digabungkan dengan logam tembaga 7.5% untuk

mendapatkan 925 perak yang sterling. Logam tembaga memberikan perak, kekuatan yang mencukupi yang diperlukan. Selain daripada tembaga, walaupun germanium, platinum dan zink boleh ditambah ke perak untuk membentuk perak sterling.

Perak sterling digunakan untuk membuat barang kemas 925 perak . Lain-lain penggunaan popular perak Sterling adalah untuk pembuatan pinggan mangkuk, pisau, sudu, garpu, dulang, pembuatan instrumen perubatan dan peralatan muzik seperti seruling dan saxophones.

4.4 Melaksanakan aktiviti Pengetahuan Isi Kandungan untuk mengajar kurikulum yang berkaitan dengan aloi

Perbincangan (2 jam)

Topik 4: Bahan buatan : Aloi

Tujuan : Mengkaji ciri dan sifat kuprum dan gangsa

Anda diberikan sekeping tembaga dan sekeping gangsa dengan saiz , ketebalan dan bentuk yang serupa. Banding dan bezakan sifat-sifat mereka. Pada akhir aktiviti ini, jawab soalan-soalan berikut:

Apa yang telah anda pelajari dari aktiviti ini?

Pada bahagian manakah daripada kurikulum sains sekolah rendah topik ini diajar?

Bincangkan bagaimana anda boleh menggunakan aktiviti ini dalam pengajaran dan pembelajaran anda.

(52)

41 Rujukan: http://www.explainthatstuff.com/alloys.html http://www.chemistrydaily.com/chemistry/Cast_iron http://encyclopedia.farlex.com/Metal+alloy http://www.ehow.com/about_5463291_types-metal-alloys.html http://www.chemistrydaily.com/chemistry/Alloy

http://chemistry9.pbworks.com/C16% 2B-% 2BMetals 2BAlloys% 2Band

http://www.articlesnatch.com/Article/Uses-Of-Different-Types-Of Alloys/599802 # ixzz0tzInMdZM

(53)

42

TOPIK 5

BAHAN BUATAN : SEBATIAN AROMATIK

SINOPSIS

Hidrokarbon aromatik adalah kelas bahan kimia yang dicirikan dengan mempunyai struktur molekul yang dipanggil cincin atau gelang benzena. Hidrokarbon aromatik kimia yang paling mudah adalah benzena dan struktur hidrokarbon ini dipinjamkan namanya kepada gelang benzena. Banyak hidrokarbon aromatik adalah toksik dan merupakan antara bahan yang paling meluas menyumbang terhadap pencemaran organik. Dalam topik ini, anda akan diperkenalkan kepada sebatian aromatik, sifat-sifat sebatian aromatik dan

kegunaannya.

1. Menyatakan jenis sebatian aromatik 2. Menyatakan reaksi sebatian aromatik 3. Menerangkan sifat-sifat sebatian aromatik 4. Menyatakan kegunaan sebatian aromatik

(54)

43

KERANGKATAJUK-TAJUK

ISI KANDUNGAN

5.1 Jenis Sebataian Aromatik

Hidokarbon Aromatik dan Benzena

Sebuah cincin benzena adalah struktur molekul yang dicipta apabila enam atom karbon menyambung antara satu sama lain dalam cincin berpaut. Setiap atom karbon mempunyai empat elektron; dua elektron menghubungkan dengan atom karbon jiran, manakala satu elektron pergi ke atom hidrogen. Gelang benzena sering dilukis sebagai bentuk heksagon dengan bulatan di tengah-tengah untuk mewakili elektron delocalized. Benzena adalah satu hidrokarbon aromatik yang amat toksik.

Apabila cincin benzena berhubungan, mereka boleh membentuk pelbagai hidrokarbon aromatik, termasuk hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH), atau hidrokarbon poliaromatik. Hidrokarbon aromatik ini dicipta melalui pembakaran tidak lengkap, itulah sebabnya bahan ini begitu tersebar secara meluas di alam semula jadi. Kebanyakan kemudahan pembuatan, sebagai contoh,

Bahan Pembuatan - Sebatian Aromatik Jenis sebatian aromatik Tindakbalas sebatian aromatik Sifat sebatian aromatik Penggunaan bahan sebatian aromatik

(55)

44

menggunakan pembakaran dalam operasi mereka, berpotensi menjana sejumlah besar PAH. Sesetengah PAH sangat toksik, yang boleh membawa kepada

masalah yang serius apabila bahan ini disimpan dalam jumlah besar-besaran oleh aktiviti manusia. Satu hidrokarbon aromatik juga boleh dikenali dalam bentuk singkatan AH atau sebagai Arena.

Contoh struktur hidrokarbon aromatik:

Gelang benzena juga boleh disingkatkan sebagai

Sebagai gantian, benzena dinyatakan sebagai radikal fenil.

Apabila kumpulan berfungsi atau gantian mana-mana dalam sebatian aromatik secara langsung dilampirkan kepada gelang benzena, ia adalah sebatian yang

atau u

(56)

45

dipanggil nuklear digantikan. Sebatian tersebut dinamakan sebagai derivatif benzena mengikut sistem penamaan IUPAC.

Rantai Sisi Pengganti Sebatian

Bagi sebatian aromatik di mana kumpulan berfungsi hadir dalam rantai sisi cincin dipanggil sebatian rantai sisi digantikan. Sebatian rantai sisi digantikan ini dinamakan sebagai derivatif fenil sebatian alifatik yang sepadan.

Menamakan Derivatif Benzena

Hanya satu jenis derivatif penggantian tunggal mungkin berlaku dalam gelang benzena. Sebagai contoh, hanya ada satu toluena. Ia tidak kira di mana kumpulan metil dilampirkan kerana semua bentuk struktur adalah serupa. Apabila dua sisi sama atau berbeza monovalen gantian hadir pada gelang benzena, berikut merupakan tiga susunan yang mungkin.

ortho (or, 1,2-) meta-(or, 1,3-) para- (or, 1,4)

Bagi gantian berbeza (A dan B)

(57)

46 Perkiraan ini dinamakan seperti berikut:

• Sebatian yang mengandungi kedua-dua kumpulan di laman bersebelahan dipanggil 'orto'; ia ditandakan sebagai 'o'. Dalam sistem IUPAC, kedudukan orto ditetapkan sebagai 1,2 -.

• Sebatian yang mengandungi kedua-dua kumpulan di laman alternatif dipanggil 'meta': ia ditandakan sebagai 'm'. Dalam sistem IUPAC, kedudukan meta

ditetapkan sebagai 1,3 -.

• sebatian yang mengandungi dua kumpulan menyerong bertentangan antara satu sama lain dipanggil 'para': ditandakan sebagai 'p'. Dalam sistem IUPAC, kedudukan perenggan ditetapkan sebagai 1,4 -.

Sebagai contoh, tiga Xylena dinamakan sebagai,

o-xylena m-xylena p- xylena

(58)

47

Nama beberapa sebatian aromatik tipikal diberikan di bawah:

Hidrokarbon aromatik, Aren (Arenes)

toluene o-xylene m-xylene p-xylene

Methylbenzene 1,2-dimethylbenzene 1,3-dimethylbenzene 1,4-dimethylbenzene

Sebatian aromatik Fenol dan alkohol aromatik

1,4-dihydroxy benzena Fenol 2-methyl phenol phenylmethanol

Sebatian aromatik Aldehid dan Keton

(59)

48

Asid Karboksilik Aromatik

asid benzoik (benzenecarboxylic acid) acid 2-hidroksibenzoik

Sebatian aromatik Amin

Aminobenzena 2-Amino toluena

5.2 Sifat, Tindak balas dan Kegunaan Sebatian Aromatik

Ciri fizikal am Hidrokarbon Aromatik

• Takat lebur dan takat didih hidrokarbon aromatik meningkat dengan jisim molar, dan lebih tinggi daripada hidrokarbon alifatik yang sepadan.

• Mereka adalah larut dalam pelarut organik, • Tak larut dalam air

(60)

49

Sifat Fizikal Benzena

• Benzena adalah cecair tidak berwarna (5.5Co takat lebur, mendidih titik 80.4Co) dengan ciri-ciri bau petrol.

• Ia adalah tak larutcampur dengan air, tetapi larut dalam pelarut organik. • Ia adalah lebih ringan daripada air: ketumpatan 0,87 g cm-3

• wapnya adalah toksik.

Sifat-sifat kimia Benzena

Benzena tidak memberi reaksi ciri hidrokarbon tak tepu seperti etana, walaupun ia mempunyai 6 elektron. Sebaliknya, ia adalah agak stabil dan memberikan reaksi penggantian. Kerana ketumpatan elektron yang tinggi pada cincin, kecenderungan oleh kumpulan-kekurangan elektron untuk menyerang dengan mudah memberikan tindak balas penukargantian elektrofilik. Beberapa reaksi tipikal yang diberikan oleh benzena dinyatakan di bawah:

Tindak balas pembakaran

Benzena dan homolog adalah cecair yang mudah terbakar dan membakar dengan api hitam.

2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O

Kegunaan Benzena

• Sebagai bahan industri untuk pelarut lemak dan minyak, getah, resin dan lain-lain

• Sebagai permulaan bagi bahan pewarna, ubat-ubatan, minyak wangi dan bahan letupan dan polimer

• Untuk cucian kering pakaian bulu.

(61)

50

Fenol

Pengenalan kepada struktur Fenol

Mari kita bincangkan tentang struktur fenol. Fenol adalah hidroksil mudah yang diperoleh benzena. Kumpulan berfungsi hidroksil ini mengisytiharkan fenol menerima nama dalam IUPAC. Fenol biasanya dikelaskan kepada monohydric, dihydric, dan trihydric, serta sebatian polyhdyric. Struktur fenol melibatkan cincin benzena.

Struktur Fenol

Gelang benzena adalah struktur utama fenol. Ini digantikan sebatian utama dipanggil yang pertama adalah orto, sebatian kedua ialah meta, kompaun ketiga adalah para. Ini digunakan dalam nama yang biasa fenol.

Sebatian orto digunakan (1,2 ditukarganti). Gambar rajah di atas mewakili struktur sebatian orto.

(62)

51

Sebatian meta digunakan (1,3 ditukarganti). Gambar rajah di atas mewakili struktur kompaun meta.

Gambar rajah di atas mewakili struktur sebatian para (1,4 ditukarganti). Seterusnya kita membincangkan tentang sifat-sifat fenol.

Ciri-ciri Fenol

Sebatian Fenol dinyatakan dalam dua bahagian. Satu bahagian kumpulan alkil / aril dan satu lagi kumpulan hidroksil. Sifat fenol terjadi terutamanya kerana kumpulan hidroksil. Kehadiran kumpulan alkil dan aril hanya menukar sifat-sifat ini.

Sifat-sifat fizikal Fenol

Fenol tulen adalah pepejal berhablur putih, berbau disinfektan. Ia perlu

dikendalikan dengan berhati-hati kerana ia menyebabkan melepuh putih serta merta kepada kulit. Kristal fenol sering agak basah dan berubah warna.

Takat lebur dan takat didih

Takat lebur dan takat didihnya rendah kerana molekulnya terikat dengan ikatan Van Der Waals.

(63)

52 Keterlarutan dalam air

Fenol adalah agak larut dalam air kerana keupayaan untuk membentuk ikatan hidrogen dengan air.

Keasidan fenol

Fenol adalah asid lemah. PH larutan tipikal fenol dalam air mungkin menjadi sekitar 5 - 6 (bergantung kepada kepekatan).

Kegunaan Fenol

• Fenol digunakan sebagai disinfektan dan antiseptik.

• Ia juga digunakan dalam penyediaan bakelit, fenol-formaldehid, damar,

pewarna dan ubat-ubatan. Asid picric yang digunakan dalam pembuatan bahan letupan.

Metil Benzena (Toluena)

Struktur metilbenzena

Metilbenzena hanya mempunyai kumpulan metil yang dilampirkan kepada cincin benzena - menggantikan satu atom hidrogen.

Kumpulan metil ini sering dilukis di atas cincin, tetapi anda kadang-kadang mungkin mendapati kumpulan ini berada di mana-mana bucu cincin benzena.

Sifat-sifat fizikal Metilbenzena

(64)

53 Keterlarutan dalam air

Metil benzena tidak larut dalam air.

Asid Benzoik

• asid benzoik adalah terbitan benzena dengan formula kimia C6H5COOH. • Ia terdiri daripada kumpulan karboksil dilampirkan kepada kumpulan fenil, dan kerana itu ia adalah asid karboksilik aromatik yang mudah.

• Ia juga dikenali sebagai karboksibenzena, asid karboksilik benzena, dan asid fenilformik.

Formula kimia dan formula strukturnya:

Sifat-sifat fizikal asid benzoik

• bernetuk serbuk putih atau kristal dengan bau yang kuat, mempunyai takat lebur 122 ° C, takat didih 249 ° C dan berat molekul 122,12.

• Dalam bentuk tulen, asid benzoik wujud dalam bentuk hablur jarum putih dengan bau yang kuat. Ia cair pada 252,3 ° F (122,4 ° C).

• Ia larut sedikit i dalam air sejuk [0.4 g/100 g pada 77 ° F (25 ° C)], tetapi lebih larut sepenuhnya di dalam air panas [6,8 g/100 g pada 203 ° F (95 ° C)]. • boleh didapati dengan meluasnya dalam tumbuhan dan kebanyakan resin.

Sifat kimia asid benzoik

1. Sifat-sifat kimianya berdasarkan kumpulan berasid karboksil yang terikat kepada struktur gelang aromatik.

(65)

54

2. Kumpulan karboksil boleh menjalani reaksi kepada produk bentuk seperti garam, ester, dan asid halida. .

Kegunaan asid benzoik

Sebagai agen pengawet makanan, pembunuh kuman atau antikulat tembakau dan untuk meningkatkan gred minyak wangi; dan dalam pengeluaran kosmetik, pewarna, plastik dan penghalau serangga. Digunakan sebagai agen anti-mikrob. Ia juga boleh didapati dalam ubat gigi dan ubat kumur, kosmetik, dan deodoran.

Rujukan:

Timberlake, K.C. (2005). Basic Chemistry. Boston: Pearson/Benjamin Cummings. Chp 16.6

Whitten, K.W., Davis, R.E., Peck, M.L. & Stanley, G.G.(2010). Chemistry. 9th Edition. USA: Brooks/Cole

Winter, A. (2005). Organic Chemistry for Dummies. Indiana: Wiley Publication. Chapter 13 Laman web: http://www.chemguide.co.uk/basicorg/conventions/names3.html http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iii/organic-chemistry/aromatic-compounds-types.php http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iii/hydrocarbons/benzene-properties.php http://www.tutorvista.com/chemistry/phenols-structures http://search.vadlo.com/b/q?p=2&sn=158621799&k=Chapter+13+Aromatic+Compounds +PPT&rel=2&srt=0 http://science.jrank.org/pages/825/Benzoic-Acid.html 24/07/2010 http://www.ehow.com/about_5409463_chemical-properties-benzoic-acid.html 24/07/2010 http://www.chemguide.co.uk/basicorg/conventions/names3.html http://www.tutorvista.com/content/chemistry/chemistry-iii/organic-chemistry/aromatic-compounds-types.php