Penemuan Oksigen Evolusi Atau Revolusi? Tugas Akhir Mata Kuliah Filsafat Ilmu

Oleh Yeva Olensia

622,4 KB 3 tayangan 0 unduhan
 
Bagikan artikel

Transkrip Penemuan Oksigen Evolusi Atau Revolusi? Tugas Akhir Mata Kuliah Filsafat Ilmu

PENEMUAN OKSIGEN EVOLUSI ATAU REVOLUSI? Diajukan untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah Filsafat Ilmu Dosen: Dr. Harry Firman, M. Pd Oleh: Yeva Olensia 1201410 Kelas A Program Studi Pendidikan Kimia Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia Bandung 2012 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam mengembangkan sains seseorang harus mengetahui tentang sejarah sains, karena dengan memahami hasil penelitian atau penemuan-penemuan sebelumnya, seseorang akan merasa yakin bahwa aspek-aspek tertentu masih terbuka untuk dikembangkan, atau memerlukan pegujian kembali secara lebih mendalam. Bagi seorang peneliti, aspek yang belum diteliti ini dapat dipilih untuk digali dan dikembangkan sesuai minat dan kemampuannnya, kondisi sarana yang tersedia, perkembangan ilmu dan teknologi serta kebijaksanaan negara dimana penelitian dilakukan. Sains melibatkan serangkaian sejarah penemuan dan merupakan rangkaian proses dan produk. Dalam memecahkan masalah sains digunakan metode - metode ilmiah dengan sikap ilmiah. Metode ilmiah merupakan gabungan antara pendekatan rasional dan empiris. Rasionalisme memberikan kerangka pemikiran yang koheren (konsisten dengan sistem pengetahuan yang telah tersusun) dan logis (mengikuti kaidah logika). Sedangkan empirisme memberikan kerangka pengujian dalam memastikan suatu kebenaran. Benar secara keilmuan berarti didukung oleh faktafakta empirik. Menurut Thomas Khun perkembangan gagasan keilmuan berlangsung melalui revolusi atau perubahan yang fundamental. Dimana struktur revolusi menurut Thomas khun yaitu terdiri dari paradigma, sains normal, anomali, revolusi dari sains itu sendiri dan munculnya kembali paradigm baru. Kita tahu bahwa tidak ada satupun makhluk hidup di bumi ini yang tidak butuh oksigen. Tanaman akan tumbuh baik jika tanahnya mengandung oksigen yang cukup. Semua hewan dan manusia menghirup oksigen agar mereka bisa tetap hidup. Ikan dan semua makhluk hidup di laut juga hidup karena oksigen. Cacing, rayap, dan segala serangga yang di dalam tanah juga butuh oksigen. Namun banyak dari kita yang tidak menegetahui bagaimana oksigen tersebut ditemukan. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk mengakaji apakah penemuan oksigen merupakan evolusi atau revolusi? B. Pertanyaan Pokok Pertanyaan yang memandu makalah ini adalah: Apakah penemuan Oksigen evolusi atau revolusi? BAB II KAJIAN A. Hakikat sains Sains merupakan sekelompok pengetahuan tentang objek dan fenomena alam yang diperoleh dari hasil pemikiran dan penelitian para ilmuan yang dilakukan dengan keterampilan bereksperimen dengan menggunakan metode ilmiah. Objek dan fenomena alam tersebut berada dalam keteraturan dan mengikuti hukum-hukum alam, dan melibatkan konsep-konsep yang berkaitan. Disamping itu hasil atau kesimpulan yang diperoleh bersifat sementara. Nash, seorang ahli kimia mengatakan bahwa sains adalah proses. Sedangkan menurut Conant seorang ahli kimia organik menulis sains merupakan rangkaian konsep dan skema konseptual yang dikembangkan sebagai hasil eksperimen dan observasi yang berguna untuk eksperimen dan observasi selanjutnya. B. Eksperimen dan teori dalam sains Perbedaan sains terletak pada metoda khusus yang digunakan saintis untuk mempelajari dunia. Secara historis, percobaan atau eksperimen merupakan sentral dari perkembangan sains. Karakter lain yang penting dalam sains adalah konstruksi teori. Saintis tidak hanya mengumpulkan data hasil percobaan atau eksperimen, mereka ingin menjelaskannya dalam bentuk teori umum. Satu dari problem kunci dalam filsafat sains adalah untuk memahami bagaimana teknik seperti eksperimen, observasi, dan konstruksi teori yang telah menjadikan saintis mampu memahami demikian banyak tentang rahasia alam. Sains merupakan usaha yang masuk akal berbasis pada bukti eksperimen, kritik dan diskusi rasional. Tentu tidak berarti untuk menghancurkan peran teori dalam sains. Teori yang benar dalam sains merupakan tujuan yang penting. Teori dapat menyediakan arah menuju eksperimen dan memvalidasi hasil eksperimen. Eksperiment dapat menyediakan kita alasan yang baik untuk mempercayai teori kita. Eksperimen mamainkan banyak peran dalam sains. Eksperimen menguji teori dan menyediakan dasar pengetahuan saintifik. Eksperimen mengundang teori baru (dengan menunjukkkan bahwa teori yang telah diterima adalah salah atau tidak berlaku) dan memulai memunculkan fenomena baru yang perlu eksplanasi. Eksperimen juga menyediakan petunjuk kepada struktur dan bentuk matematis dari suatu teori dan dapat menyediakan bukti untuk keberadaan intentitas - intitas yang terlibat dalam teori kita. Eksperimen menyedikan ukuran kuantitatif bahwa suatu teori adalah penting. Tetapi eksperimen juga dapat memiliki kehidupannnya sendiri (dunianya sendiri). Saintis dapat menyelidiki suatu fenomena hanya karena hal tersebut terlihat menarik. Itu akan menyediakan bukti bagi teori berikutnya untuk mengeksplanasinya. C. Revolusi saintifik Thomas Kuhn Menurut Thomas Kuhn perkembangan gagasan keilmuan berlangsung melalui revolusi (perubahan fundamental). Adapun struktur revolusi keilmuan menurut Kuhn adalah sebgai berikut: paradigma sains normal anomali revolusi Paradigma adalah pencapaian keilmuan yang begitu mendalam dan menarik perhatian yang menjadi rujukan bagi praktek komunitas ilmuan. Maksud dari normal sains adalah sains mengumpulkan pengetahuan berdasarkan teori-teori dalam kurun waktu yang cukup panjang. Riset yang dengan teguh berdasar atas satu atau lebih pencapaian ilmiah yang lalu, pencapaian yang oleh masyarakat ilmiah tertentu pada suatu ketika dinyatakan sebagai pemberi fondasi bagi praktek selanjutnya. Anomali adalah fakta/ gejala baru yang tidak cocok dengan teori lama yang muncul secara fundamental. Gejala-gejala yang baru dan tak terduga itu berulang kali tersingkap oleh riset ilmiah, dan teori-teori baru yang radikal terus menerus diciptakan oleh para ilmuan. Revolusi adalah ilmuan menolak teori tradisional yang tidak sesuai lagi dengan fakta-fakta baru yang ditemukan. Revolusi adalah proses menjebol tatanan lama sampai ke akar-akarnya, kemudian menggantinya dengan tatanan yang baru sama sekali. Begitu juga yang dimaksud dengan revolusi sains yang muncul jika paradigma yang lama mengalami krisis, dan akhirnya orang mencampakkannya serta merangkul paradigma yang baru D. Epistemology Istilah epistemology berasal dari kata Yunani episteme yang berarti pengetahuan. Yang menjawab tiga problema pokok yaitu problema tentang asal, penampilan dan realita dan verifikasi. Problema tentang “asal” menanyakan apakah sumber-sumber pengetahuan itu? Dari manakah datangnya sumber pengetahuan yang benar? Dan bagaimana kita dapat mengetahuinya. Problema tentang penampilan dan realita menanyakan apakah hakekat pengetahuan itu? Apakah ada dunia rill diluar akal kita? Bagaimana kita dapat mengetahuinya? Problema tentang verifikasi menanyakan apakah validitas pengetahuan? Bagaimana dapat kita bedakan benar dan salah? Manusia pada zaman purba telah lama mengenal api sebagai “dewa” yang memegang peranan penting dalam berbagai proses kimia. Sifat api yang panas dan bercahaya membuat para ilmuwan kimia tertarik untuk mengkaji lebih lanjut tentang keberadaan dan kegunaan api. Mereka kemudian melakukan berbagai eksperimen tentang api, mereka mencoba membakar semua benda yang ada di sekitar mereka, dari mulai jenis batuan hingga logam. Semenjak abad ke-2 para ilmuwan satu persatu telah berhasil mempelajari dan memahami keberadaan api dengan melahirkan teori-teori tentang proses pembakaran. Masing-masing dari mereka mempunyai pandangan yang berbeda tentang proses pembakaran. Salah satu percobaan pertama yang menginvestigasi hubungan antara pembakaran dengan udara dilakukan oleh seorang penulis Yunani abad ke-2, Philo dari Bizantium. Dalam karyanya Pneumatica, Philo mengamati bahwa dengan membalikkan labu yang di dalamnnya terdapat lilin yang menyala dan kemudian menutup leher labu dengan air akan mengakibatkan permukaan air yang terdapat dalam leher labu tersebut meningkat. Dari percobaanya Philo mengemukakan bahwa sebagian udara dalam labu tersebut diubah menjadi unsur api sehingga dapat melepaskan diri dari labu mealui pori-pori kaca. Percobaan Philo yang menginspirasi para peneliti selanjutnya Eksperimen tentang proses pembakaran berlanjut hingga abad ke-16, seorang ahli Fisika berkebangsaan Inggris, Robert Hooke mengemukakan teorinya pada tahun 1667 bahwa udaralah yang menyebabkan terjadinya pembakaran, sedangkan api atau nyala lilin hanyalah akibat adanya panas yang tinggi. Sementara itu masih pada tahun 1667, proses pembakaran juga telah menarik perhatian seorang dokter berkebangsaan Jerman yang juga sebagai ahli kimia dan ahli ekonomi, Johann Joachim Becher. Dalam bukunya yang berjudul “Physica Subterania” ia mencoba membuat hubungan antara fisika dan kimia, serta ia mengemukakan pendapatnya bahwa benda-benda itu terdiri atas udara, air dan mineral, dimana mineral ini terdiri dari tiga konstituen, yaitu terra pinguis, terra mercurialis dan terra lapida. Terra pinguis adalah bagian yang mudah terbakar, sehingga dalam proses pembakaran, apabila suatu logam dibakar maka terra pinguis ini akan hilang dan tinggalah terra mercurialis dan terra lapida. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pembakaran adalah proses penguraian yang dapat membuat bagian yang mudah terbakar akan hilang. Stahl membantu mengembangkan dan memopulerkan teori flogiston. Pada tahun 1731 pendapat J.J. Becher ini kemudian dikembangkan oleh Georg Ernest Stahl seorang Dokter berkebangsaan Jerman yang mulai tertarik untuk memahami tentang teori pembakaran yang telah di kemukakan oleh Becher. Stahl menerima pendapat Becher tentang terra pinguis pada suatu benda, hanya saja untuk menjelaskan teorinya ia memakai istilah flogiston. Kata flogiston berasal dari bahasa Yunani yaitu “phlox” yang berarti nyala api. Apabila ada suatu benda terbakar, maka flogiston akan keluar dari benda tersebut dan diberikan pada udara sekitarnya, Sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar merupakan bentuk asli materi tersebut. Menurut Stahl semua benda pada hakikatnya memiliki flogiston, hanya saja ada yang jumlahnya banyak dan ada yang sedikit. Apabila suatu benda benda terbakar secara hebat dan meninggalkan sedikit residu (misalnya kayu bakar), dianggap memiliki kadar flogiston yang sangat tinggi, sedangkan bahan-bahan yang tidak mudah terbakar dan berkorosi (misalnya besi) mengandung sedikit flogiston. Tidak hanya itu, Stahl juga mengemukakan bahwa flogiston hanya dapat keluar apabila ada medium yang menerimanya, misalnya udara. Pendapat Stahl tentang pembakaran ini menarik perhatian para ahli kimia dan mereka memakainya untuk menerangkan halhal yang belum jelas seperti Teori Oksidasi Reduksi (Redoks). Apabila kita mendengar kata Oksidasi tentu sangan erat kaitanya dengan oksigen. Salah satu proses oksidasi yang terkenal sejak zaman purba adalah proses pembakaran suatu zat. Meskipun telah lama dikenal namun upaya untuk memahaminya baru pada akhir abad ke-17 oleh Becher dan Stahl dengan teori Flogistonnya. Teori flogiston menyatakan bahwa semua bahan yang dapat terbakar terbuat dari dua bagian komponen. Salah satunya adalah flogiston, yang dilepaskan ketika bahan tersebut dibakar, sedangkan bagian yang tersisa setelah terbakar merupakan bentuk asli materi tersebut. Udara tidak memiliki peranan dalam teori flogiston. Tiada eksperimen kuantitatif yang pernah dilakukan untuk menguji keabsahan teori flogiston ini, melainkan teori ini hanya didasarkan pada pengamatan bahwa ketika sesuatu terbakar, kebanyakan objek tampaknya menjadi lebih ringan dan sepertinya kehilangan sesuatu selama proses pembakaran tersebut. Fakta bahwa materi seperti kayu sebenarnya bertambah berat dalam proses pembakaran tertutup oleh gaya apung yang dimiliki oleh produk pembakaran yang berupa gas tersebut. Sebenarnya pun, fakta bahwa logam akan bertambah berat ketika berkarat menjadi petunjuk awal bahwa teori flogiston tidaklah benar (yang mana menurut teori flogiston, logam tersebut akan menjadi lebih ringan). Carl Wilhelm Scheele mendahului Priestley dalam penemuan oksigen, namun publikasinya dilakukan setelah Priestley. Joseph Priestley biasanya diberikan prioritas dalam penemuan oksigen runtuhnya teori Flogiston diawali dari penemuan Joseph Priestley Sementara itu, pada tanggal 1 Agustus 1774, sebuah percobaan yang dilakukan oleh pendeta Inggris Joseph Priestley. Dia menemukan bahwa jika lilin yang menyala ditempatkan di dalam wadah yang tertutup rapat akan segera mati. Jika kemudian seekor tikus dimasukkan ke dalam wadah itu maka akan segera mati lemas, karena proses pembakaran telah menghabiskan oksigen di udara – gas yang sama yang amat diperlukan oleh pernapasan hewan. Priestley lalu menemukan bahwa apabila potongan pohon udara “dikembalikan” mint ditaruh perlahan-lahan, sehingga di dalam keadaan ini wadah dapat tersebut, kembali menunjang pembakaran lilin dan hidup tikus di dalam wadah tersebut. Priestley menyimpulkan bahwa tumbuhan hijau menghasilkan oksigen, tetapi Priestley tidak menyadari bahwa sinar matahari diperlukan dalam proses ini. Karena ia mempublikasikan penemuannya terlebih dahulu, Priestley biasanya diberikan prioritas dalam penemuan itu. Carl W. Scheele: Meskipun pada kenyataannya apoteker Swedia Carl Wilhelm Scheele lah yang pertama kali menemukan oksigen. Dimana percobaan yang dilakukannya dengan pemanasan oksida merkuri pembakaran kuat HgO dan MnO2 dan dengan memanaskan perak karbonat atau raksa karbonat dan menyerap CO2 dengan alkali (KOH): AgCO3(s) -> Ag(s) + CO2(g) + O2(g) dan mereaksikan asam nitrat dengan garam abu (KOH dan/atau K2CO3) yang membentuk KNO3. Menyuling residu yang didapat dengan asam sulfat yang menghasilkan NO2 dan O2. Pembentuknya diserap dengan Ca(OH)2 jenuh, meninggalkan oksigen (udara api). Scheele menyebut gas "udara api". Hasil temuannnya ini dituliskan dalam naskah ia berjudul Treatise on Air dan Api, yang ia dikirim ke penerbit di 1775. Namun, dokumennya tidak dipublikasikan sampai 1777. Para kimiawan Prancis mencatat Antoine Laurent Lavoisier kemudian mengklaim telah menemukan zat baru secara independen. Namun, Priestley mengunjungi Lavoisier pada Oktober 1774 dan menceritakan tentang percobaan dan bagaimana ia membebaskan gas baru. Scheele juga diposting sebuah surat kepada Lavoisier pada September 30, 1774 yang menggambarkan penemuan sendiri dari substansi yang sebelumnya tidak diketahui, tetapi Lavoisier tidak pernah mengakui menerima itu (salinan surat itu ditemukan dalam barang-barang Scheele setelah kematiannya). Antoine Lavoisier mendiskreditkan teori flogiston Apa yang Lavoisier tidak disangkal lakukan (meskipun hal ini ditentang pada saat itu) adalah untuk melakukan percobaan kuantitatif pertama yang memadai pada oksidasi dan memberikan penjelasan yang benar pertama tentang bagaimana pembakaran bekerja. Ia menggunakan percobaan ini dan yang sejenis, semua berawal pada tahun 1774, untuk mendiskreditkan teori phlogiston dan untuk membuktikan bahwa zat ditemukan oleh Priestley dan Scheele adalah unsur kimia . Penemuan Antoine Lavoisier meruntuhkan teori phlogiston. Lavoisier mengulang percobaan yang dilakukan Priestley, yaitu:“530g Logam Merkuri + 42,4g 1/5 Bagian Udara -> 572,4 calx Merkuri” Dari reaksi tersebut, ia mengamati bahwa total massa zat-zat sebelum & sesudah reaksi adalah sama. Setelah itu, ia memanaskan kembali calx merkuri dengan panas yang lebih besar. Dan pada akhirnya, ia memperoleh kembali 1/5 bagian udara yang telah hilang dengan total massa sama dengan massa calx merkuri. Ia juga menyadari bahwa bagian udara yang hilang itulah yang dimaksud dengan “udara tanpa phlogiston” yg dimaksud Priestley yang dilepas calx merkuri dalam reaksinya yang membentuk logam merkuri. Lavoisier menamakan 1/5 gas yang hilang itu dengan nama “Oksigen”. Hasil pengamatan Lavoisier ini telah berhasil meruntuhkan Teori Phlogiston. Dari eksperimen ini dan yang lainnya, Lavoisier menemukan bahwa dalam reaksi kimia, tidak terjadi perubahan massa zat. Ia pun merumuskan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) yang berbunyi: “Di dalam suatu reaksi kimia, massa zatzat sebelum & sesudah reaksi adalah sama” E. Pembahasan Penemuan oksigen sangat menarik perhatian berbagai komunitas ilmuan. Adapun ilmuan-ilmuan yang terlibat dalam penemuan oksigen yaitu Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley dan Antoine Laurent Lavoisier. Tidak hanya ketiga ahli ini yang berjasa dalam penemuan oksigen ahli-ahli lain seperti Philo, Robert Hooke, Johann Joacim Becher, dan George Stahl juga turut berperan serta dalam penemuan oksigen. Penemuan oksigen berdasarkan teori-teori dalam kurun waktu yang cukup panjang. Teori pembakaran menurut Philo menjadi teori awal dalam proses penemuan oksigen dimana menurut Philo udara diubah menjadi unsur api. Setelah Philo, Hooke juga menyatakan teorinya yaitu “udara menyebabkan pembakaran”. Sedangkan menurut Johann Joacim Becher “pembakaran merupakan proses penguraian yang membuat bahan yang mudah terbakar akan hilang”. Hasil penemuan Johann Joacim Becher ini selanjutnya menginspirasi George Ernest Stahl, dan Stahl mengungkapkan teorinya yang bernama teori flogiston yaitu “ flogiston/ bahan yang mudah terbakar dilepaskan ketika bahan tersebut dibakar sedang sisanya merupakan bentuk asli materi”. Berdasarkan hasil penemuannya Pristley menyatakan bahwa proses pembakaran menghasilkan udara (oksigen) ia juga menyatakan udara (dalam hal ini dikenal sebagai oksigen) diperlukan dalam proses pernafasan. Sedangkan ilmuan Antoine Laurent Lavoiser mendapatkan bahwa teori flogiston yang dikemukakan oleh George Ernest Stahl adalah tidak benar. Dimana Lavoiser mendapatkan hasil yang berbeda dengan yang dikemukakan oleh Stahl. Dimana hasil percobaaan Lavoiser mendapatkan bahwa massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Pernyataan dari Lavoiser inilah yang kemudian dikenal sebgaia hukum kekalamn massa. Anomali atau fakta baru yang tidak cocok dengan teori lama dalam proses penemuan oksigen yaitu adanya fakta yang ditemukan oleh Antoine Laurent Lavoiser yaitu massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Penemuan Lavoiser ini meruntuhkan teori flogiston. Dimana menurut flogiston hasil pembakaran akan menjadi lebih ringan dibanding massa zat yang sebelum dibakar. Hal ini seperti dalam pembakaran kayu dimana massa kayu tentunya akan lebih besar dibandingkan berat abu dari kayu setelah dibakar. Namun teori flogiston ini tidak sesuai dengan proses perkaratan besi dimana besi yang berkarat lebih berat dibanding sebelum berkarat. Penemuan oksigen ini kemudian menjadi rujukan bagi praktek komunitas ilmuan berikutnya seperti untuk penjelasan konsep oksidasi dan proses fotosintesis yang juga melibatkan oksigen. BAB III KESIMPULAN Berdasarkan kajian studi diatas, dapat disimpulkan bahwa: Penemuan oksigen merupakan contoh dari revolusi saintifik karena proses penemuan oksigen merupakan proses yang fundamental. Sesuai dengan pendapat Thomas Kuhn yang menyatakan bahwa perkembangan gagasan keilmuan berlangsung melalui revolusi (perubahan yang fundamental). Didalam proses penemuan oksigen juga ditemukan paradigma, sains normal, anomal, revolusi dari penemuan oksigen itu sendiri, dan munculnya kembali paradigma baru. Dalam penemuan oksigen melibatkan berbagai komunitas ilmuan mulai dari Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley dan Antoine Laurent Lavoisier. Tidak hanya tiga ilmuan ini penemuan oksigen juga dak luput dari kontribusi ilmuan Philo, Robert Hooke, Johann Joacim Becher, dan George Stahl. Dalam penemuan oksigen menghasilkan berbagai macam teori yang dikemukakan oleh para ilmuan. Selain itu dalam penemuan oksigen juga terdapat anomali berupa ketidakcocokan antara fakta baru dengan teori lama. Anomali ini dibuktikan oleh Lavoiser dengan hukum kekekalan massa yang tidak sesuai dengan teori flogiston. Setelah ditemukannnya oksigen. Oksigen menjadi menjadi rujukan bagi peneliti selanjutnya, seperti untuk menjelaskan proses oksidasi dan reaksi fotosintesis yang sama-sama melibatkan oksigen. DAFTAR PUSTAKA FI, Diah. (2010). Carl Wilhelm Scheele, Seorang Apoteker Magan. [Online]. Tersedia; http://www.chem-is-try.org/tokoh_kimia/carl-wilhelm-scheeleseorang-apoteker-magang/ [20 November 2012] Himsworth, Harold. 1997. Pengetahuan Keilmuan dan Pemikiran Filosofi.: Bandung: ITB Kuhn. Thomas. 1989. Peran Paradigm dalam Revolusi Sains. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya Pratama, Reza. (2011). Oksigen. [Online]. Tersedia; http://pratamalex.blogspot.com/2011/12/oksigen.html [20 November 2012] Poedjiadi, Anna. 1987. Sejarah dan Filsafat Sains. Jakarta: Departemen apendidikan dan Kebudayaan Soekirno, Ichary.2008. Globalisasi dan Revolusi Saintifik. Bandung: Unpad Press. Wikipedia. (2012). Oksigen. [Online]. Tersedia; http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen [20 November 2012] View publication stats

Judul: Penemuan Oksigen Evolusi Atau Revolusi? Tugas Akhir Mata Kuliah Filsafat Ilmu

Oleh: Yeva Olensia

Ikuti kami