Pendidikan

Kupas Tuntas Produk Minuman yang (Katanya) Berkhasiat

Apakah betul produk minuman air beroksigen, air alkali, dan air elektron yang dijual di pasaran lebih bermanfaat daripada air biasa? Semua itu akan dibedah dengan penjelasan ilmiah, khususnya Ilmu Kimia.

Hey semua, the handsome chemist is back, Ivan. Masih ingat ga dengan tulisan Nomortogelhariini Blog tempo lalu tentang 10 mitos sains yang masih banyak dipercaya orang? Melihat artikel itu cukup jadi pembicaraan hangat, gue juga jadi ikutan tertarik nih untuk meluruskan beberapa salah pengertian tentang hal ilmiah yang terlanjur dipercaya banyak orang. Nah, tapi untuk artikel ini, gua akan terpusat pada satu topik aja, yaitu tentang AIR. Yes right, plain old H2O. Zat yang umum banget kita temui sehari-hari ini tanpa disangka-sangka banyak diliputi oleh pseudoscience atau pemahaman yang keliru dari sisi sains.

Spesifiknya, gue akan bahas tentang beberapa jenis “air” yang beredar di pasaran yang mungkin kamu-kamu pernah atau doyan minum. Gue juga akan bahas dari latar belakang sainsnya, terutama kimia, supaya lo semua ngerti kenapa beberapa klaim yang digembar-gemborkan di kemasan dan iklannya tidak didukung oleh bukti ilmiah yang kuat. Tenang aja gak bakalan ribet kok, semuanya yang gua bahas di sini, gua jamin ada di kimia SMA lho! Itung-itung bisa bantu lo buat review pemahaman materi menghadapi soal-soal aplikatif di SBMPTN, apalagi SIMAK yang super njelimet.

Menonton: Kupas Tuntas Produk Minuman yang (Katanya) Berkhasiat

Disclaimer: gue nggak bermaksud untuk merendahkan suatu produk, merek, atau pihak yang bersangkutan. Gue cuma bakal jelasin how it is. Tulisan ini hanya untuk sharing pengetahuan agar kita sebagai konsumen bisa lebih cermat sebelum memutuskan untuk membeli produk, terutama yang klaimnya terlalu tinggi. Semoga tidak ada yang tersinggung dengan sains dasar tingkat SMA yang akan gue bahas :p

Hehe.. So, langsung aja kita mulai.

Berkenalan dengan Air

henry law

pvnrt

Ada beberapa cara naikin kelarutan gas di dalam air, dan semuanya berhubungan dengan naikin tekanan gas di atas permukaan air itu. Pertama adalah kurangin volum dengan melakukan usaha pada gas di atas air itu (gambar pertama). Ini cara utama pembuatan air beroksigen dan minuman bersoda – bedanya untuk soda, gas yang dilarutin ke air itu CO(karbon dioksida). Cara berikutnya untuk naikin tekanan parsial adalah gedein n alias jumlah gas (gambar kedua).

Kenapa sih perlu tekanan tinggi untuk bikin gas larut ke dalam air? Karena gas dalam air itu secara natural akan keluar lagi dari air dalam proses kesetimbangan. Supaya gas itu ngga bisa keluar lagi dari air, tekanan akan dijaga tetep tinggi setelah gasnya larut, itulah alasan kenapa soda perlu dijaga ketat kemasannya. Karena begitu tutup kemasan itu dibuka, kesetimbangan ini langsung bergeser dan gas yang terlarut di dalam air itu akan langsung keluar ke udara diiringi bunyi berdesis. Kalian pasti sering lihat ini waktu kalian buka kaleng atau botol soda, kan?

Nah, hal yang sama juga terjadi pada air yang “hyperoxygenated” ini. Begitu kalian buka kemasannya, oksigen yang udah dipaksa larutin ke dalem air itu bakal sebagian besar langsung psssshhhhh….keluar ke udara, dan konsentrasi oksigen di larutan dengan cukup cepat kembali ke normal, yang di deket permukaan laut (1 atm) dan suhu ruangan adalah cuma 6.8 mL per liter air. Sekali napas aja, bisa 5 kali lipat lebih banyak gas oksigennya!

Isu #3 penyerapan oksigen

Terakhir, kita ngga tau berapa banyak gas oksigen yang sebenernya bisa kita serap dari air minum, baik air minum standar ataupun air yang tinggi oksigennya. Ketika lo minum air, air tersebut akan masuk ke saluran pencernaan, toh. Ketika melewati saluran pencernaan, cairan akan diserap di usus, dan usus itu bukan tempat yang tepat untuk pertukaran gas (termasuk oksigen). Tempat yang efisien untuk pertukaran gas adalah alveolus pada paru-paru kita yang menjadi bagian dari saluran pernapasan. Isn’t it obvious? Kalo kita mau dapet oksigen ya diserapnya di paru-paru dong, bukan di lambung atau di usus.

Sebenernya ada satu organ yang bagus banget buat menyerap oksigen dari air minum, yaitu insang.. So, lain kali kalo kamu ditawarin beli “air oksigen” coba pikir dulu, “Apa gue punya insang?” :p

MITOS 2: PRODUK MINUMAN AIR ALKALI

Curcol dikit, gue kesel banget baru-baru ini pas lagi kurang fit – agak flu sedikit – temen gue langsung bilang,

“Elo sih kebanyakan makan yang asem-asem, lo perlu makan dan minum yang basa/alkali biar netral lagi badan lo!” 

Oh Dear..

Tingkat keasaman dan kebasaan air itu dinilai dari konsentrasi dua ion dalam air yang terbentuk secara natural, yaitu hidronium (H3O+, seringkali salah diajarkan sebagai H+) dan hidroxil (OH). Proses ini digambarkan di bawah:

Tapi, air yang melakukan serah terima proton (H+) ini kecil banget, dan konsentrasi hidronium dan hidroksil dalam air murni itu pada kondisi standard adalah sama-sama 10-7 M. Dalam kondisi itu, pH yang merupakan –log [H3O+] adalah 7. Larutan disebut asam kalau pH nya kurang dari 7 alias konsentrasi [H3O+] nya lebih dari 10-7 M. Sebaliknya, larutan itu basa kalau pH nya lebih dari 7, jadi konsentrasi [H3O+]nya rendah dan konsentrasi [OH]nya yang lebih tinggi. Air alkali, atau produk air alkalin ini adalah air yang katanya memiliki pH sedikit basa, sekitar 9-9.5.

Gimana caranya bikin air alkalin ini? Produk yang banyak dipasarkan adalah “alat” yang katanya bisa membuat proses ini terjadi. Cara kerja “alat” tersebut biasanya sederhana, cukup dikasih input dari air keran biasa, lalu simsalabim output air dari alat itu langsung jadi air alkaline. Klaimnya adalah : “alat” ini bisa melakukan elektrolisis pada “air murni” sehingga menghasilkan ion hydroxyl berlebih yang akhirnya membut larutan jadi basa. “Alat” ini harganya bisa ribuan dolar lho..

Apa sih kelebihannya air basa ini? Katanya sih air alkali memiliki rasa yang lebih enak, ukuran molekulnya lebih kecil jadi lebih mudah diserap tubuh, bisa melawan radikal bebas sebagai antioksidan, bisa menetralkan pH alami tubuh, dan mampu meningkatkan energi, menyembuhkan beberapa jenis penyakit dan meningkatkan kesehatan secara keseluruhan. Wow, keren amat ya ni air? Perlu banget nih kita bedah kenyataannya. Ngga perlu ilmu macem-macem, kita cek aja dari yang kita pelajari di pelajaran Kimia SMA.

Isu #1 pembuatan air alkali

Pertama-tama, ada kejanggalan dari klaim pembuatan air alkaline yang dilakukan alat-alat ini. Yuk kita review lagi mengenai elektrolisis.

Elektrolisis adalah penggunaan arus DC (searah) buat memaksa reaksi kimia yang seharusnya tidak terjadi secara sendirinya. Metode ini penting banget kalo kita mau misahin elemen dari senyawanya, terutama senyawa ionik. Elektrolisis butuh tiga bagian, yaitu sumber arus DC (baterai, aki, dll.), dua elektroda (positif dan negatif), dan larutan yang mau dielektrolisis. Larutan ini harus mempunyai ion terlarut, supaya reaksi reduksi bisa terjadi di katoda (elektroda negatif) dan oksidasi terjadi di anoda (elektroda positif). Di bawah ini diagram untuk hidrolisis (elektrolisis air yang dipakai dalam alat itu).

Reaksinya bakal ada dua, yang melibatkan transfer elektron (e):

Nah, kalo dijumlahin, reaksi totalnya bakal jadi:

Nah lho, gimana caranya bikin hydroxyl kalau total reaksinya air terbelah jadi gas hidrogen dan oksigen aja? Nah, bisa atau tidaknya air dihidrolisis itu tergantung sama kandungan ion yang udah ada di air itu. Kalau lo coba elektrolisis air murni (bukan air sumur atau air mineral yah), bakal hampir mustahil buat melakukan elektrolisis! Kenapa? karena reaksi ini perlu banget adanya ion yang bebas bergerak untuk membantu transfer elektron di dalam larutan. Sementara, air murni itu cuma punya 10-7 M (kecil banget lho!) ion hydronium dan 10-7 M ion hydroxyl.

Lalu, gimana kalau kita coba elektrolisis air keran atau air mineral?

elektrolisis air mineral

Air tanah atau air mineral punya sedikit ion terlarut, dan bisa membantu elektrolisis air. Yang paling banyak biasanya pasangan kation natrium (Na+) dan klorida (Cl). Nah, kalau ada ion-ion ini, bisa deh kita bikin air alkaline. Cara ini yang katanya dipake, jadi abis elektrolisis stream airnya dipisah jadi yang asam (mengandung HOCl atau bleach/pemutih/pembersih rumah tangga) dan basa (mengandung NaOH). Nah si NaOH inilah yang membuat larutan deket anoda menjadi basa. Tapi, kalau ujungnya air basa itu cuma larutan NaOH, kenapa ngga beli NaOH aja? Kandungan ion Na+ dalam air tanah atau air mineral kira-kira ngga sampe 250 ppm, kecil banget (sekitar 0.01M). NaOH bisa dibeli kiloan dengan harga sekitar 25.000 rupiah. Buat bikin seliter “air alkaline” 0.01M, lo cuma butuh 0.01 mol NaOH, alias 0.4 gram! Harganya kalo diitung-itung cuma 10 rupiah untuk beli NaOH yang dibutuhkan per liter. Kalau cuma mau bikin larutan NaOH pada akhirnya, ngapain bayar puluhan juta? Dan lucunya, justru alat ini malah ngga bisa memproses air murni jadi air alkaline.

Isu #2 efek alkali bagi tubuh

Hal kedua yang kita harus perhatikan di sini adalah efek air alkalin ke tubuh kita. Mengatakan kalo banyak yang kita makan adalah asam (ya, banyak merupakan asam organik) lalu kita butuh basa untuk “menetralkan” makanan kita, itu dusta besar sekali, haha..

Hal ini sangat bertolak belakang dengan beberapa fakta tentang kerja tubuh kita mengenai air. Pertama, fungsi tubuh itu sangat sangat sangat sensitif terhadap pH, dan tergantung untuk gunanya masing-masing. Misalnya, darah kita punya pH sekitar 7.3-7.4 yang diatur sangat ketat sama sistem buffer yang keren banget di badan kita. Kalau pH darah kita terlalu asam, kelebihan asam ini akan dikeluarin otomatis melalui urine atau karbon dioksida yang kita buang saat bernapas (ingat, karbon dioksida itu termasuk asam oksida lho!).

Coba simak lagi video penjelasan Pras tentang transportasi CO2 di darah yang memicu kita exhale, mengeluarkan karbondioksida ke udara luar.

Lalu, ketika lo minum air, airnya masuk saluran pencernaan. Berarti air kita melewati dari kerongkongan, lambung, dan lain-lain sebelum diserap di usus. On the way ke usus, air itu udah melewati lambung yang perlu kondisi asam buat bekerja, sekitar pH 1.5 sampai 3.5. Mau lo minum air alkaline sebanyak apapun, tetep aja isinya sedikit banget (sekitar ~0.01M NaOH), asam lambung bakal otomatis bikin lambung kita asam.

Ya tentu, lambung kita kan perlu kondisi asam untuk mencerna makanan yang kita telan. Basa cuma guna kalau kita telat makan atau lambung memproduksi terlalu banyak asam, makanya obat-obat maag manapun yang kalian liat umum di pasaran pasti isinya tablet/larutan basa (biasanya Mg(OH)2) untuk menetralkan asam berlebih tersebut. Satu tablet obat maag itu punya ion hydroxyl lebih dari 2 liter air alkaline hasil “alat” itu lho!

Penyerapan di usus itu terjadi di pH lebih tinggi, sekitar 8.5, soalnya larutan asam itu bisa merusak dinding usus kita. Lho kok bisa jadi basa? Nah, dari lambung ke usus kecil waktu ngelewatin usus 12 jari (duodenum), kelenjar empedu dan pankreas kerja bareng nih, di mana empedu dari kelenjar empedu dan bikarbonat dari pankreas menetralkan campuran makanan yang udah dicerna lambung dan bersifat asam (bubur kim). Jadi, tanpa konsumsi macem-macem basa pun, sistem pencernaan kita tuh udah gokil banget dalam mengatur tingkat keasaman/kebasaan yang berbeda-beda untuk fungsi dan organ yang beda. Fungsi tubuh dalam mengatur kestabilan keadaan seperti suhu dan pH di masing-masing tempat disebut homeostasis.

Hayoo sekalian review lagi tentang proses pencernaan manusia di zenius.net.

Jadi kesimpulannya, dari fakta-fakta dari ilmu kimia dan biologi dasar, air alkaline tidak memberikan benefit apa-apa tuh buat badan kita. Hehe..

MITOS 3: PRODUK MINUMAN AIR ELEKTRON

Yang satu ini nih lagi ngehits banget nih belakangan ini. Dan gue sendiri paling heran sama yang ini, karena yang dijelaskan sama para pemasar produk ini bener-bener menunjukkan orangnya kurang mengerti sains pendidikan menengah.

“Air elektron” adalah produk air minum yang diklaim telah “diisi” elektron yang berfungsi “mengecilkan ukuran molekul air” sehingga lebih mudah diserap tubuh. Selain itu, produk ini juga katanya berguna untuk “menangkal radikal bebas” yang kekurangan elektron dengan cara memberikan elektron ke radikal bebas sehingga berfungsi sebagai antioksidan. Hasilnya, produk ini dapat menunda penuaan dengan membantu proses regenerasi sel. Selain itu, banyak yang klaim di luar sana bahwa nutrisi kita tidak bisa bekerja tanpa elektron, dan bahwa elektron itu mampu membunuh virus atau bakteri.

Bahkan, beberapa pemasar juga menyebutkan produk seperti ini dapat membantu penyembuhan buanyak banget penyakit, dari maag, asma, migrain, sampe yang ganas-ganas macem penyakit jantung, kista dan kanker. Wow banget yah? Langsung aja deh kita bahas!

Isu #1 pembentukan elektron

Elektron itu adalah partikel subatomik yang bermuatan negatif. Elektron membentuk atom bersama dengan proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan nol atau netral. Elektron beda letaknya dengan yang lain, di mana elektron ada di sekitar inti atom yang terdiri dari proton dan neutron. Selain itu, elektron sangat-sangat kecil dibandingin sama proton dan neutron. Proton dan neutron memiliki massa kurang lebih 1.67 x 10-24 gram, sementara massa elektron itu sekitar 9.1 x 10-28 gram atau 1800 kali lebih ringan.

Dalam ilmu kimia, reaksi kimia terjadi karena perpindahan elektron, sementara kalau ada perubahan jumlah proton atau neutron pada inti atom, itu sudah masuk ke dalam reaksi inti atau reaksi nuklir (nuclear berasal dari bahasa latin nucleus yang berarti inti) dan lebih banyak dipelajari dalam ilmu fisika.

Tapi perhatikan deh kalau gambar di atas sebenernya kurang akurat. Yang lebih tepat adalah gambaran orbital, dengan inti atom cuma ngisi rata-rata seperseratus ribu ruang dalam atom:

Nah, atom-atom ini bisa membentuk ikatan kimia dengan cara sharing elektron (ikatan kovalen) atau memberi elektron ke atom lain (ikatan ionik) untuk mencapai konfigurasi elektron yang lebih stabil mengikuti aturan oktet. Jadi, bisa aja suatu atom atau molekul itu mendapat elektron lebih, dan membentuk ion. Kalau kelebihan atau menerima elektron, atom atau molekul membentuk ion negatif atau anion. Contohnya adalah ion klorida (Cl), florida (F), karbonat (CO32-) dan hidroksil (HO). Kalau kekurangan atau memberikan elektron, jadinya ion positif atau kation, contohnya sodium (Na+), magnesium (Mg2+) dan hidronium (H3O+).

Kembali ke air dan menyangkut asam-basa yang sebelumnya gue bahas, air murni sendiri selalu mengandung ion hidronium dan hidroksil dalam jumlah kecil. Tapi ada prinsip penting yang perlu lo inget di sini: Suatu ion negatif terbentuk partikel, ion, atau molekul yang memberikan elektron membentuk ion positif, dan secara makro atau bulk ion positif tidak bisa dipisahkan dari ion negatif.

Kalau kita larutin garam dapur (NaCl) ke air, bikin larutan yang berisi ion Na+ dan Cl, kita nggak bisa pisahin lalu bikin larutan Na+ dan Cl yang terpisah. Dan dalam satu larutan atau benda makroskopik lain, total muatan adalah nol. Kita bisa melakukan tukar ion, misalnya kalau kita larutin natrium sulfat (Na2SO4) ke air lalu masukin barium (Ba), ion Na+ akan mengambil elektron dari Ba dengan reaksi seperti ini:

elektron sharing

Setelah reaksi di atas, pasangan kation dan anion berubah, tapi total muatan sistem akan tetap nol. Prinsip bahwa semua senyawa murni pasti total muatannya adalah nol disebut prinsip electroneutrality. Sebenernya, ada pengecualian untuk sistem yang mikro atau sangat kecil. Misalnya, kalau kita celupin logam ke air, sebenernya beberapa atom dari logam akan larut sebagai ion positif dan meninggalkan elektron berlebih di padatan logam itu:

Tapi, reaksi ini tidak akan bisa terjadi secara masal, kenapa? Karena kelebihan elektron di batang logam tersebut akan membuat atom logam yang bisa jadi ion positif nggak mau lepas dari batang (karena tertarik sama muatan negatif). Maka dari itu, nggak mungkin banget banget kalau suatu larutan bisa punya elektron lebih alias muatannya negatif. Klaim ini sama sekali tidak benar.

Isu #2 radikal bebas

Gimana dengan yang katanya antioksidan untuk menangkal radikal bebas? Radikal bebas adalah atom, molekul, atau ion yang punya elektron yang ganjil (jumlahnya). Karena elektron lebih stabil berpasangan, radikal ini bisa nyomot elektron dari banyak hal. Radikal sebenernya dipake juga sama tubuh kita untuk proses yang penting, tapi kalau kebanyakan radikal apalagi dari sumber eksternal itu dapat merusak sel tubuh dan betul radikal ini terlibat dalam pembentukan banyak banget penyakit. Teori radikal bebas bahkan menyatakan kalo radikal bebas itu sumber utama penuaan.

Untuk menangkal terjadinya kebanyakan radikal bebas di tubuh, kita punya proses internal sendiri. Ditambah lagi, kita bisa pake antioksidan (molekul dengan elektron berlebih) yang bisa duluan ngasih elektron lebihnya itu ke radikal supaya si radikal ini ngga main comot elektron dari sel kita. Tapi, antioksidan biasanya adalah molekul besar yang mempunyai banyak ikatan ganda karena dengan ukuran yang besar dan banyak ikatan ganda, dia bisa stabil sebelum dan setelah ngasih elektron. Kalau dianya juga ngga stabil setelah ngasih elektron sama aja boong, nanti sel tubuh kita malah diserang sama antioksidannya sendiri. Contoh antioksidan adalah vitamin A, vitamin C, dan golongan polifenol. Coba lihat struktur molekulnya:

vitamina
Vitamin A
Vitamin C
polifenol
Beberapa polifenol penting

 

Jadi, klaim bahwa suplai elektron untuk menghentikan radikal bebas itu betul. TAPI cara untuk memberikan elektron ke radikal bebas (agar stabil) tidak hanya mengandalkan pemberian elektron bebas (dari “air elektron” misalnya) semata. Seperti tadi dibahas, elektron terlarut itu mungkin ada sejumlah keciiiil banget di air dan hidupnya itu sangat sangat sebentar dikarenakan elektron yang berdiri sendiri itu sangat reaktif. Bahkan malah lebih berbahaya dari radikal bebas itu sendiri. Radikal bebas itu sendiri bahaya karena “keganjilan” jumlah elektron, tapi masih mending karena keganjilan ini ditanggung oleh partikel sebesar atom atau molekul. Sementara kalau elektron berdiri sendiri, keganjilan ini ditanggung sendiri doang sama elektron itu, yang ukurannya itu kecil buanget.

Kesimpulannya: “air elektron” itu bukan cuma tidak mungkin diproduksi, tapi kalau bisa pun sangat berbahaya untuk dikonsumsi.

****

Banyak sekali produk yang terus dikembangkan di pasaran. Banyak juga yang mengklaim mempunyai benefit ini itu yang keren-keren. Dari memeriksa beberapa produk air yang bombastis ini aja, kita bisa lihat bahwa banyak dari mereka simply ga tau apa yang mereka klaim dan masyarakat tidak seksama dalam membeli produk. Padahal produk kesehatan yang idealnya wajib dimengerti sebelum dikonsumsi. Untuk menutup, ada satu kutipan untuk kita semua.

“In an age when people are increasingly worried about their health, perhaps the most beneficial thing to take in large doses is skepticism.”

 

Referensi
sumber gambar kelarutan gas: dimodifikasi dari http://scubatechphilippines.com/scuba_blog/scuba-gas-laws-for-diving-physics/
sumber gambar kaleng soda: http://ak0.picdn.net/shutterstock/videos/4704641/preview/stock-footage-opening-soda-can-slow-motion.jpg
sumber gambar vitamin A: https://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/misc_topics/vitamina.gif
sumber gambar vitamin c: http://science.uvu.edu/ochem/wp-content/images/S/structuralformula4.png

—————————CATATAN EDITOR—————————

Kalo ada yang mau ngobrol lebih lanjut sama Ivan tentang debunking produk air di atas, tinggalin aja komen di bawah ini. Jangan lupa juga untuk terus main dan belajar di zenius.net.

Diposting oleh: nomortogelhariini.net

Kategori: Pendidikan

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

Check Also
Close
Back to top button

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!

Bạn đang dùng trình chặn quảng cáo!