TEKNOLOGI PLASMA (Bagian 1)

Dalam fisika dan kimia, plasma (juga disebut gas terionisasi karena terbentuk dari benda bersifat gas yang terionisasi oleh panas) adalah keadaan benda fase-gas berenergi, yang sering disebut sebagai "keadaan benda keempat", yang beberapa atau semua elektron di orbit atom terluar telah terpisah dari atom atau molekul. Hasilnya adalah sebuah koleksi ion dan elektron yang tidak lagi terikat satu sama lain. Karena partikel-partikel ini terionisasi (bermuatan), gas ini bertingkah laku lain dari gas biasa, contohnya, kehadiran medan elektromagnetik. Keadaan benda ini pertama kali diidentifikasi oleh Sir William Crookes pada 1879, dan disebut "plasma" oleh Irving Langmuir pada 1928.

Perlakuan "fluid" biasa datang dari kombinasi persamaan Navier Stokes dinamika fluid dan persamaan Maxwell Elektromagnetisme. Hasil dari himpunan persamaan ini, dengan perkiraan yang tepat, disebut Magnetohidrodinamika (atau MHD pendeknya).

Fisika plasma sangat penting dalam astrofisika. Banyak objek-objek astronomi, termasuk bintang, piringan accretion, nebula, dan interstellar medium, terdiri dari plasma. Ia juga penting dalam ilmu aerodinamika seperti hipersonik, karena pada kecepatan hipersonik, interaksi dari gelombang kejut (shockwave) dan lapisan batasan menciptakan panas yang mengionisasi udara di sekitar badan pesawat tersebut. Ini terjadi, contohnya, pada saat pesawat ulang-alikmasuk kembali ke atmosfer bumi. Fisika plasma juga digunakan dalam mempelajari fusi nuklir karena banyak reaksi fusi terjadi dalam plasma.Plasma dapat pula digunakan pada TV Plasma dan lampu neon.

https://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_plasma

Plasma adalah gas terionisasi. Derajat ionisasi bisa dikontrol dengan tegangan yang diaplikasikan. Dengan membuat plasma dalam air akan dihasilkan berbagai macam spesies aktif yang hampir keseluruhan dari spesies aktif tersebut memiliki tingkat oksidasi potensial yang tinggi yang berpotensi dalam menguraikan kandungan senyawa organik di dalam air. Disamping itu juga, plasma juga dapat menghasilkan sinar UV dan gelombang kejut yang juga berpotensi untuk menguraikan kandungan senyawa organik dalam air secara significan (hazmi dkk, 2011).

Plasma merupakan jenis zat keempat selain zat klasik padat, cair dan gas yang ditemukan pada tahun 1928 oleh ilmuan Amerika, Irving Langmuir dalam ekperimennya melalui lampu tungsten filament. Plasma dibuat dengan pemanfaatan tegangan listrik dengan menghadapkan dua elektroda diudara bebas.

Udara adalah isolator, materi yang tidak menghantarkan listrik namun apabila kedua elektorda tersebut diberikan tegangan listrik yang cukup tinggi kira-kira 10kV maka sifat konduktor akan muncul pada udara tersebut. Bersamaan dengan itu pula maka tegangan listrik mulai mengalir (electrical discharge). Semakin besar tegangan listrik yang diberikan pada elektroda maka semakin besar pula ion dan elektron bebas yang terbentuk. Pada tahun 1833, Faraday menunjukan bahwa jumlah zat-zat yang teroksidasi dan tereduksi pada elektroda-elektroda berbanding lurus dengan waktu dan jumlah kuat arus yang melalui sel tersebut (Tuhu dkk).

Secara umum ada beberapa jenis dari plasma yang dikategorikan sesuai dengan temperatur dan tekanan operasi dari gas. Untuk limbah padat, karena adanya proses pelelehan dan penguapan, dibutuhkan kondisi operasi dengan temperatur dan tekanan yang tinggi. Untuk pengolahan air, tergantung dari jenis polutan yang akan dihilangkan dan biasanya kategori jenis plasma yang digunakan adalah plasma dengan kondisi operasi temperatur yang rendah dengan tekanan yang tinggi. Tabel 1 menunjukan jenis-jenis plasma yang digunakan dalam dunia perindustrian (Chang 2007).

Low pressure plasma biasanya digunakan untuk semikonductor, lampu dan lasers. Non thermal plasama biasanya digunakan untuk pengaturan polusi udara, pengolahan sampah, pelapisan polimer. Thermal plasma biasanya digunakan untuk pengolahan limbah padat, pelapisan, ceramic processing, pengolahan air dan nuclear fusion plasma dugunakan untuk kebutuhan energi dan militer.

Plasma juga salah satu jenis zat kimia aktif yang dapat mengalami reaksi seperti ionisasi, eksitasi, disosiasi, transfer atom dan molekul. Laju reaksi akan lebih tinggi untuk reaksi radikal apabila terdapat ion dan elektron yang terlibat dalam reaksi. Jenis reaksi kimia dan urutan besarnya laju reaksi pada Tabel 2.

Dalam plasma terjadi beberapa kondisi-kondisi yaitu (i) atom dapat tereksitasi secara elektronik, (ii) beberapa atom yang berada dalam keadaan metastabil dapat memiliki waktu hidup beberapa milidetik, (iii) molekul dapat mengalami rotasi, getaran dan eksitasi, (iv) beberapa molekul metastabil memiliki waktu hidup beberapa detik.

BERSAMBUNG....