Pernahkah Anda duduk di dekat api unggun dan merasakan hangatnya, sambil menyaksikan kayu perlahan-lahan berubah menjadi abu? Proses ini, yaitu kayu terbakar, adalah kisah dramatis tentang pelepasan energi dan pembentukan senyawa baru yang kompleks. Memahami sains di baliknya akan membuka wawasan Anda tentang reaksi kimia yang mengubah materi dan melepaskan panas serta cahaya. Ini adalah fenomena kimia dan fisika yang sangat fundamental.
Kayu sebagian besar tersusun dari selulosa, hemiselulosa, dan lignin, yang semuanya merupakan polimer organik kompleks. Saat kayu dipanaskan hingga mencapai titik nyalanya, yaitu sekitar 250āCā300āC, ia mulai mengalami proses yang disebut pirolisis. Pada tahap ini, kayu belum benar-benar terbakar, melainkan mulai terurai.
Pirolisis adalah dekomposisi termal kayu tanpa oksigen. Panas menyebabkan molekul-molekul besar dalam kayu pecah menjadi gas-gas yang lebih kecil, seperti metana, karbon monoksida, hidrogen, dan berbagai senyawa hidrokarbon. Gas-gas inilah yang sebenarnya mudah terbakar dan memicu nyala api yang kita lihat.
Ketika gas-gas yang mudah terbakar ini bercampur dengan oksigen dari udara dan mencapai suhu yang cukup tinggi, terjadilah reaksi pembakaran atau oksidasi. Dalam reaksi ini, gas-gas tersebut bereaksi dengan oksigen, melepaskan energi dalam bentuk panas dan cahaya. Inilah yang kita rasakan sebagai kehangatan dan kita lihat sebagai nyala api.
Seiring berjalannya waktu, sebagian besar komponen organik dalam kayu akan habis terbakar, meninggalkan residu padat yang sebagian besar terdiri dari karbon dan abu. Abu ini adalah sisa-sisa mineral yang tidak terbakar dalam kayu, seperti kalsium dan kalium. Proses pembakaran ini pada dasarnya mengubah materi dari satu bentuk ke bentuk lain yang sangat berbeda.
Energi yang dilepaskan selama pembakaran kayu adalah hasil dari pemecahan ikatan kimia lama dan pembentukan ikatan kimia baru yang lebih stabil. Produk utama dari pembakaran sempurna adalah karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O), bersama dengan panas dan cahaya.
Memahami bagaimana kayu terbakar adalah kunci untuk mengelola api secara aman dan efisien, serta memahami siklus karbon di alam. Dari api unggun sederhana hingga pembakaran biomassa untuk energi, kisah pelepasan energi dan pembentukan senyawa baru ini selalu relevan. Sebuah bukti nyata sains dalam setiap nyala api.