Kimia Skala Mikro: Alatan Kecil, Impak Besar!

Artikel kali ini merupakan rencana ketiga kerjasama antara MajalahSains.Com dan Young Scientist Network (YSN)-ASM. Dua artikel sebelum ini Sains, Bakat dan Masa Depan Negara sumbangan Dr.Mohd Bakri Bakar (UTM) dan Mengeksploitasi Tragedi Kehidupan dan Saintis Muda oleh Prof.Madya. Ir. Dr Rosdiadee Nordin (UKM).

**************************************

Oleh: Dr. Lee Hooi-Ling, Ahli Bersekutu YSN-ASM

Amir, seorang pelajar sekolah menengah, kagum apabila melihat lampu cahaya diod pemancar (LED) menyala selepas memasukkan dua rod karbon yang diambil daripada pensel lukisan, dikepit dengan wayar dalam air berasid, dengan menggunakan plat Microwell.

Ujian kekonduksian air merupakan antara eksperimen yang boleh dijalankan dengan menggunakan pendekatan kimia skala mikro. Kimia skala mikro adalah teknik alternatif untuk memupuk kemahiran makmal individu pelajar melalui penggunaan alat kecil yang boleh dikitar semula pada harga yang murah.

Kimia skala mikro mula diperkenalkan oleh Egerton Grey pada tahun 1928. Walau bagaimanapun, pendekatan ini mula mendapat perhatian 20 tahun yang lalu. Kaedah ini boleh juga dianggap sebagai kaedah pencegahan pencemaran kerana ianya mengurangkan jumlah bahan kimia yang digunakan dan sisa yang dihasilkan. Oleh sebab alatan ini kecil, kawasan simpanan yang diperlukan juga adalah kecil dan tidak memerlukan penyediaan makmal tradisional. Oleh itu, kaedah ini dapat mengurangkan pergantungan kepada sistem pengudaraan yang biasanya melibatkan kos yang tinggi. Sistem pengudaraan adalah penting dalam makmal untuk menyedut keluar asap yang dihasilkan daripada tindak balas kimia supaya kualiti udara dalaman dan keselamatan penyelidik dapat dikawal.

Pada dekad yang lalu, pelajar kurang kemahiran amali kerana peralatan yang tidak mencukupi dalam makmal sekolah dan kekangan masa semasa kelas praktikal. Oleh itu, salah satu penyelesaian untuk menggalakkan kerja praktikal di sekolah adalah dengan menggunakan teknik kimia skala mikro. Kaedah ini merupakan alatan yang berkesan untuk memperkenalkan konsep sains kepada kanak-kanak, terutamanya pelajar-pelajar sekolah menengah rendah.

Di Malaysia, penggunaan kimia skala mikro telah diterajui oleh Profesor Dr. Norita Mohamed dan Dr. Zurida Haji Ismail dari Universiti Sains Malaysia (USM) semenjak 2004. Mereka telah membangunkan modul eksperimen berdasarkan Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah (KBSM) bagi sukatan pelajaran tingkatan empat dan lima untuk subjek kimia. Mereka menggunakan alatan dikenali sebagai RADMASTE kimia mikro dari Afrika Selatan dan beberapa radas kecil yang diperbuat daripada kaca. Kajian menunjukkan bahawa terdapat pengurangan sebanyak 70% penggunaan bahan kimia dan pengurangan sehingga 75% dalam masa pengendalian eksperimen. Banyak bengkel telah dianjurkan untuk memperkenalkan kimia skala mikro kepada guru-guru di seluruh Malaysia, Surabaya, Indonesia dan juga di Santiago, Chile. Selain itu, empat belas buah sekolah menengah di Malaysia telah diberi alatan tersebut melalui pelbagai pembiayaan kerajaan.

Melihat kepada manfaat menggunakan teknik kimia skala mikro, Dr. Lee Hooi Ling dan kumpulannya yang juga termasuk Profesor Dr. Norita dan Dr. Lim Gin Keat, dari Pusat Pengajian Sains Kimia, USM, telah membangunkan kit ujian ketulenan air skala mikro untuk digunakan oleh pelajar sekolah menengah di Pulau Pinang sejak 2014. Mereka telah menjalankan satu siri ujikaji air berskala mikro dengan menggunakan bahan-bahan yang senang didapati di pasar raya dan yang lebih penting, kos yang murah. Alatan ini dianggap sebagai kit kimia skala mikro Malaysia yang pertama. Mereka telah berjaya menjalankan ujikaji pertama pada pelajar sekolah menengah tingkatan tiga dari Pulau Pinang dan dijangka banyak lagi program akan diadakan pada masa akan datang.

“Alatan kimia skala mikro adalah sangat menarik. Saya lebih suka melakukan eksperimen menggunakan pendekatan skala mikro daripada kaedah tradisional”. Ini adalah antara beberapa komen positif yang diberikan oleh pelajar sekolah menengah dalam satu wawancara kajian.

Pelajar berminat kepada kaedah kimia skala mikro kerana minat sains dapat dipupuk semasa menjalankan eksperimen dan alatan tersebut memudahkan pemahaman mereka mengenai teori kimia. Selain itu, projek ini juga telah menjalankan beberapa pameran dan bengkel di Pulau Pinang dalam tempoh dua tahun lepas. Beberapa komen yang membina daripada pengguna lepas sedang ditangani dalam proses pembangunan kit sekarang. Eksperimen dalam skala mikro telah menjana minat pelajar dalam bidang sains dan meningkatkan keyakinan pelajar untuk menjalankan eksperimen secara individu.

Kimia skala mikro sudah pasti telah meninggalkan kesan di Malaysia. Integrasi teknik ini dalam pendidikan sekolah menengah di Malaysia oleh Kementerian Pendidikan Malaysia pada masa akan datang adalah penting dan adalah menjadi harapan penulis bahawa sukatan pelajaran kimia skala mikro akan menjadi sebahagian daripada sukatan pelajaran pendidikan menengah sekolah dan universiti di Malaysia pada suatu hari nanti.

Berikut adalah antara sebahagian gambar-gambar kenangan aktiviti penulis sepanjang berkecimpung dalam penyelidikan ini.

Mengenai Pengarang:

Dr. Lee Hooi Ling kini merupakan seorang pensyarah kanan di Pusat Pengajian Sains Kimia, Universiti Sains Malaysia (USM). Beliau menganggap dirinya sebagai anak jati Pulau Pinang di hati tetapi seorang duta kepada dunia. Beliau boleh dihubungi di hllee@usm.my.

Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Bahagian Jaringan Industri dan Masyarakat (BJIM), USM bagi pembiayaan yang diberikan pada projek ini.

Sukatan pelajaran Malaysia kimia skala mikro juga boleh dimuat turun dalam laman portal UNESCO.

Catatan:// Rencana ini telah diterjemahkan kepada Bahasa Malaysia dengan kebenaran daripada rencana asal Bahasa Inggeris yang telah diterbitkan daripada laman sesawang Scientific Malaysian.

Ikuti MajalahSains:
Facebook
Twitter
Instagram