“Sekarang, mari kita kembali ke bubuk hitam, sulfida besi, yang berfungsi sebagai titik awal kita dalam diskusi ini. Dengan proses yang jauh lebih sederhana daripada penyortiran biasa yaitu proses yang dikenal dalam ilmu kimia, zat ini dapat diuraikan dan belerang serta besi dipisahkan. Karena mudah terurai oleh api, roti menghasilkan konstituennya yang paling menonjol, yaitu karbon. Sekarang, dari apakah karbon, belerang, dan besi tersusun? Biarkan saya memberikan jawaban untuk pertanyaan ini dengan penyelidikan ilmiah yang dilakukan sejak zat-zat ini menjadi objek yang menarik minat dan studi manusia. Tidak peduli dengan ketelitian seperti apa pun, dengan eksperimen yang rumit dan melelahkan bagaimanapun mereka diperiksa, tidak peduli seberapa besar kekuatan yang dipakai, karbon, belerang dan besi tidak pernah memberi kita apa pun selain karbon, belerang dan besi.”
“Tetapi menurut saya,” bantah Jules, “belerang memang menghasilkan sesuatu yang bukan belerang. Ketika Anda membakarnya sedikit, ada nyala api biru dan semacam uap yang membuat Anda batuk. Uap itu pasti berasal dari belerang tetapi itu adalah sesuatu yang sangat berbeda dari belerang, karena uap itu membuat kita batuk yang lebih buruk daripada jika kita batuk rejan, sementara belerang tidak menyebabkan kita batuk bahkan jika Anda memegangnya tepat di bawah hidung Anda.”
“Mari kita saling memahami, Nak. Ketika saya mengatakan bahwa belerang tidak pernah memberi kita apa pun selain belerang, maksud saya belerang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain; tetapi saya sama sekali tidak menyatakan bahwa kombinasi dengan zat lain tidak dapat menghasilkan tidak hanya uap yang membuat kita batuk, tetapi juga banyak hal lain, terutama bubuk hitam yang sekarang Anda kenal dengan baik, sulfida besi. Saya mengatakan kepada Anda bahwa dalam pembakaran, setiap zat bergabung dengan zat yang lain yang tidak dapat kita lihat, yang terkandung di atmosfer di sekitar kita. Jika belerang diselimuti api biru, itu adalah tanda bahwa ia bergabung dengan zat di atmosfer. Hasil dari kombinasi ini adalah uap yang membuat kita batuk.”
“Kalau begitu, uap itu lebih rumit dari belerang?”
“Ya.”
“Itu pasti terbuat dari dua hal yaitu belerang dan benda-benda di udara yang Anda ceritakan kepada kami, sementara belerang hanya terbuat dari satu hal, belerang itu sendiri.”
“Benar sekali. Saya ulangi, kemudian, belerang itu, bahkan ketika diuji dengan berbagai cara, tidak pernah terurai, tidak pernah dibagi menjadi zat yang berbeda. Tidak seperti bubuk hitam dalam botol obat kita ini yang dapat dibagi menjadi besi dan belerang, dan roti dapat dipecah menjadi beberapa bahan, karbon di antaranya. Belerang digunakan untuk membuat banyak hal yang lebih rumit daripada dirinya sendiri, tetapi tidak pernah dapat menghasilkan sesuatu yang lebih sederhana. Ketika kita sampai pada belerang, penguraian berhenti. Dengan berbagai usaha kita belum berhasil membagi belerang menjadi dua atau lebih zat lain. Oleh karena itu kita menyebut belerang sebagai zat sederhana, artinya tidak mungkin ada penyederhanaan lebih lanjut. Air, udara, kerikil, sepotong kayu, tanaman, hewan — semua ini dapat dianggap sebagai zat, tetapi mereka bukan zat sederhana. Ingatlah itu.
“Karbon dan besi juga merupakan zat sederhana, untuk alasan yang sama seperti belerang adalah zat sederhana: mereka tidak dapat dibuat untuk menghasilkan apa pun selain karbon dan besi, kecuali jika telah digabungkan dengan zat lain. Tapi itu bukan sebuah penyederhanaan, itu akan menjadi proses yang rumit. Para ahli kimia dengan cermat telah memeriksa semua zat yang dapat ditemukan di alam, baik di permukaan bumi atau di bawahnya, di kedalaman laut atau di udara sekitar dan di atas kita, pada hewan atau tumbuhan atau kerajaan mineral. Mereka telah memeriksa semua, mempelajari semua, menganalisis semua, dan buah dari pekerjaan besar ini, yang dilakukan dengan segala kemungkinan pembelajaran dan kesabaran, adalah kesimpulan bahwa jumlah zat yang tidak terurai atau zat sederhana berjumlah enam puluh atau sekitar itu, Termasuk besi, belerang, dan karbon, yang baru saja kita bicarakan.”
“Dan maukah Anda memberitahu kami tentang semua zat sederhana ini!” tanya Emil.
“Tidak semua; jauh dari itu, karena sebagian besar tidak akan menarik minat kita. Tetapi kamu akan mendengar tentang beberapa yang lebih penting. Apalagi kamu sudah mengetahui sejumlah zat sederhana selain besi, belerang, dan karbon yang baru saja kita periksa.”
“Aku tahu zat sederhana lainnya?” seru bocah itu terkejut. “Aku tidak tahu aku begitu pintar!”
“Kamu tahu karbon tanpa keraguan, bahwa ia dengan keras kepala menolak semua upaya untuk menguraikannya. Ada lebih banyak hal di kepala kecilmu yang baik daripada yang kau sadari. Bagian saya adalah menyusun semacam keteraturan ke dalam gagasanmu yang campur aduk. Tapi saya akan menahan diri dari hanya sekedar memberi tahumu secara langsung. Saya lebih memilih untuk membuatmu mengingat apa yang sudah kamu ketahui. Akan tetapi, pada saat ini saya akan memberitahumu bahwa semua logam adalah zat sederhana.”
“Ah aku mengerti! Jika demikian, berarti tembaga, timbal, timah, perak, emas, dan lain-lain yang saya lupa, adalah zat sederhana, sama seperti besi.”
“Seorang ahli kimia tidak bisa menjelaskannya dengan lebih baik lagi. Itu semua adalah sebagian dari begitu banyak zat yang tidak dapat diurai, Mereka adalah zat sederhana. Tapi ada satu logam yang umum digunakan yang belum disebutkan Emile. Pikirkan! Itu dimulai dengan z .”
“Dengan z? Tunggu itu seng (zinc), sama seperti kaleng penyiram kita yang terbuat dari seng.”
“Benar. Tetapi itu semua bukanlah seluruh logam yang ada di dunia. Ada banyak logam yang lain lagi, dan beberapa logam tampak sangat aneh, tetapi mereka tidak digunakan secara umum. Saya akan memperkenalkan kamu dengan mereka secepat kita memiliki kesempatan untuk menangani mereka. Tetapi ada satu yang bisa saya sebutkan sekarang. Logam ini mengalir seperti timah yang meleleh, tetapi yang ini dingin. Ia memiliki warna perak, dan naik dan turun dalam kolom seperti benang di termometer untuk menunjukkan kepada kita suhu atmosfer.”
“Oh, itu merkuri, atau quicksilver!”
Tepat. Nama umum quicksilver mungkin menipumu. Zat ini memiliki penampilan silver yang mengkilap, tetapi tidak memiliki kualitas/sifat perak yang lain. Ini adalah logam yang berbeda, berbeda dari perak seperti halnya timbal dan tembaga adalah zat yang berbeda. Istilah ‘quick‘ menunjukkan bahwa ia bergerak kemana-mana, mengalir dalam butiran-butiran kecil dan selalu menghindari jari-jari yang mencoba meraihnya.”
“Jadi air raksa itu logam, sama dengan besi, tembaga, timah, atau emas?
‘Itu adalah logam, tidak lebih dan tidak kurang. Tetapi berbeda dari logam yang lain, suhu yang sangat dingin di musim dingin cukup untuk membuat air raksa tetap cair. Sedangkan untuk melelehkan timah, diperlukan panas dari pembakaran batu bara, serta untuk mencairkan tembaga dan khususnya besi dibutuhkan jenis tungku yang paling panas. Tetapi jika didinginkan dengan suhu yang cukup, air raksa akan menjadi keras tampak seperti sepotong perak. “Kalau begitu, air raksa bisa dibuat menjadi uang logam?” “Tidak ada yang bisa mencegahnya. Tetapi itu akan menjadi jenis uang yang aneh karena beberapa menit setelah uang itu dimasukan ke dalam sakumu, Anda akan mendapatkannya meleleh dan mengalir kemana-mana.
‘Warna logam tidak jauh berbeda: perak dan merkuri berwarna putih, timah putihnya lebih sedikit dan timbal lebih sedikit, sedangkan emas berwarna kuning, tembaga merah. Yang lainnya, terutama besi dan seng, putih keabu-abuan. Semua bersinar terang, setidaknya saat baru saja dibersihkan; atau, dengan kata lain, mereka semua memiliki kilau logam. Tapi Anda tahu pepatah, ‘Tidak semua yang berkilau adalah emas.’ Dengan cara yang sama, tidak semua yang bersinar adalah logam. Anda tidak perlu berburu lama-lama di taman untuk menemukan serangga, seperti kumbang, misalnya, yang sarung sayapnya kaya akan kilau logam yang dipoles, meskipun pada kenyataannya mereka tidak lain hanyalah sisik tanduk. Batu-batu tertentu, dinilai dari kilaunya yang menipu, beberapa salah menganggapnya sebagai emas, yang lain mengira itu perak; padahal sebenarnya batu itu tidak sedikitpun mengandung kedua partikel tersebut. Kemilau kuning berkilau yang dicampur dengan pasir biru yang digunakan untuk mengeringkan tinta setelah menulis, tidak memiliki kesamaan dengan emas kecuali kilaunya, dan bahkan tidak terbuat dari logam. Jadi semua logam, tanpa kecuali, memiliki kilau khas yang disebut metalik; tetapi kilau ini dapat ditemukan, sama terangnya, dalam banyak hal lain yang bukan logam.
“Zat sederhana lainnya, belerang dan karbon, keduanya tidak memiliki kilau logam. Ada juga zat-zat lain yang sangat penting yang tidak berwarna, tidak terlihat, dengan kualitas halus yang sama seperti udara. Zat sederhana non-logam ini disebut dengan nama umum metaloid. Karbon adalah metaloid, belerang adalah metaloid yang lain. Jumlah metaloid tidak banyak, mungkin sekitar selusin, tetapi peran yang mereka mainkan sangat penting. Orang mungkin mengatakan kalimat ini yang, sayangnya, hanya berlaku untuk manusia: ‘’mereka yang membuat kebisingan terbesar bukanlah yang paling berguna.’’ Memang, meskipun metaloid sangat penting dalam membentuk berbagai hal di sekitar kita, yang tidak kurang diperlukan dalam karya-karya yang tak terhitung jumlahnya di alam, bukan hanya batu dan batu bata dan mortar di bangunan kita, ada beberapa metaloid lain yang banyak dari kita bahkan tidak tahu namanya. Seseorang setidaknya harus membaca beberapa buku tentang kimia untuk mengetahui keberadaannya. Jika kita tidak diberitahu tentang metaloid-metaloid ini oleh mereka yang lebih terpelajar daripada diri kita sendiri, kita akan tetap mengabaikan mereka sampai akhir zaman. Salah satu zat penting ini dan zat yang tanpanya kita pasti cepat mati memiliki nama yang mungkin asing di telingamu. Kamu mungkin, pada kenyataannya, tidak pernah mendengarnya disebutkan. Zat ini adalah oksigen.”
“Oh, nama yang lucu!” seru Emil. “Aku belum pernah mendengarnya sebelumnya.”
“Dan ini: hidrogen, nitrogen, apakah kamu mengenal mereka?”
“Tidak.”
“Saya sudah menduganya. Mereka adalah nama dari dua metaloid yang baik dan berguna yang diam-diam melakukan tugas mereka tanpa meminta perhatian banyak orang. Seperti seorang dermawan yang murah hati yang bersedia untuk tetap tidak dikenal asalkan pemberiannya mencapai tujuannya. Ketiganya, oksigen, hidrogen, dan nitrogen cenderung tidak menarik perhatian sekalipun pelayanan mereka sangat penting. Karena tembus pandang, tipis seperti udara, dan sangat sering juga tersembunyi dalam kombinasi, keberadaan mereka hanya dapat diketahui melalui ilmu sains yang sangat tinggi. Maka, cukup menjadi alasan bagi kita untuk tetap tidak mengetahui apa-apa tentang zat-zat yang memainkan peran utama dalam drama alam yang tidak pernah berakhir ini.”
“Kalau begitu, apakah mereka sangat penting?”
“Ya, Nak, mereka sangat penting.”
“Lebih dari emas?”
“Anda semua tersesat, Emile sayang, tentang masalah penting ini.” Tidak diragukan lagi, emas adalah logam yang sangat berguna bagi manusia; itu adalah tanda kekayaan, tabungan yang dikumpulkan oleh pekerja. Dibuat menjadi uang, emas berpindah dari tangan untuk diserahkan dan bernilai bagus dalam semua pertukaran, dalam semua transaksi komersial. Ini adalah bagian yang bagus untuk dimainkan, saya akui. Tetapi jika emas menghilang seluruhnya dari bumi, apa yang akan terjadi? Tidak ada yang terlalu serius. Bank mungkin akan merasa tidak nyaman, perdagangan terganggu untuk sementara, tapi itu saja. Dunia akan segera bergerak kembali seperti sebelumnya. Misalkan, di sisi lain, salah satu dari tiga metaloid yang namanya baru saja Anda pelajari oksigen, misalnya menghilang. Segera semua yang ada di bumi akan mati, dari hewan terbesar hingga cacing terkecil; semua kehidupan tumbuhan akan binasa, dari raksasa hutan hingga benang lumut terkecil. Kehidupan selanjutnya menjadi tidak mungkin dan dunia yang berpenghuni ini menjadi kesunyian yang suram , dengan manusia, hewan, dan tumbuhan hilang selamanya . Itu, seperti yang Anda lihat, akan menjadi bencana yang jauh lebih serius daripada ketidaknyamanan seorang bankir atau kekesalan seorang pedagang.
“Dalam skema besar kehidupan di dunia ini, emas hanya memainkan bagian yang tidak penting, hampir bagian yang dapat diabaikan. Jika tidak ada emas sama sekali, tatanan alam tidak akan terpengaruh. Oksigen, hidrogen, dan nitrogen, sebaliknya, sangat penting memenuhi fungsi kita di dunia ini sehingga jika salah satu dari ketiganya diambil, semuanya akan menjadi kacau balau dan kehidupan akan menjadi tidak mungkin. Selain ketiga zat ini tambahkan juga karbon dan dengan demikian kita memiliki empat zat yang sangat diperlukan untuk semua kehidupan, tumbuhan maupun hewan. Sekarang bandingkan emas dengan dengan keempat zat itu, jika kamu mau. Emas ini yang dibicarakan semua orang, semua orang akrab dengannya, didambakan, dan banyak yang melelahkan diri mereka sendiri dalam mencoba untuk mendapatkannya. Apakah saya tidak benar ketika saya mengatakan bahwa membuat kebisingan paling banyak di dunia adalah hal yang sangat berbeda dari memberikan layanan tertinggi? Percayalah, teman-teman mudaku, emas hanyalah hal yang sangat tidak berharga jika dilihat dari sudut pandang yang tepat.”
“Dan Anda akan memberi tahu kami tentang oksigen, hidrogen dan nitrogen ini, yang tanpanya tidak ada apapun yang bisa dilakukan di dunia?” tanya Jules.
“Tentu saja. Saya akan mulai dengan mereka. Berikan kehormatan pada mereka yang layak mendapatkannya. Untuk memberitahu Anda apa mereka dan apa yang mereka lakukan akan memakan waktu lebih lama daripada yang lain. Untuk melengkapi daftar metaloid yang perlu Anda ketahui selanjutnya, setidaknya mengetahui namanya, saya akan menyebutkan satu persatu. Ini adalah zat yang Anda lihat di ujung korek api, melapisi lapisan belerang, dan terbakar dengan gesekan. Ini akan memberikan cahaya ringan juga, ketika digosok di antara jari-jari di ruang gelap.”
“Itu pasti fosfor.”
“Ya, fosfor. Ini juga merupakan metaloid. Mari kita simpulkan pada titik ini. Ada sekitar enam puluh zat sederhana, dibagi menjadi logam dan metaloid. Logam memiliki kemilau khusus yang disebut kilau logam. Yang Anda kenal adalah besi, tembaga, timah, timbal, seng, air raksa, perak, dan emas. Beberapa yang lain juga patut mendapat perhatian kita, dan saya akan membicarakannya jika ada kesempatan. Semuanya ada sekitar lima puluh logam. Metaloid, lebih sedikit jumlahnya, semua sekitar selusin, tidak memiliki apa yang disebut kilau logam. Metaloid yang paling penting adalah oksigen, hidrogen, nitrogen, karbon, belerang, dan fosfor. Tiga yang pertama dalam daftar adalah, seperti udara , tak terlihat.
“Zat sederhana, baik logam maupun metaloid, disebut juga unsur. Ini berarti bahwa mereka adalah zat yang tidak dapat diurai atau zat utama yang digunakan oleh alam dalam semua karyanya.”
“Tapi, Paman Paul,*’ Jules di sini menyela, “Saya membaca dalam sebuah buku bahwa hanya ada empat unsur di alam, bukan enam puluh, dan mereka adalah tanah, udara, api, dan air.”
“Buku itu mengulangi gagasan-gagasan keliru zaman kuno, gagasan-gagasan yang dilestarikan hingga hari ini dalam pidato populer, di mana kebiasaan lama lambat memberi tempat bagi kemajuan ilmu pengetahuan. Memang, sebelumnya diyakini bahwa segala sesuatu di alam dapat ditelusuri kembali menjadi tanah, udara, api, dan air, yang dianggap sebagai empat zat yang tidak dapat diuraikan, empat unsur, yang darinya segala sesuatu dibuat.
Tetapi telah ditemukan setelah penelitian yang lebih cermat bahwa tidak satupun dari unsur-unsur seperti yang dipahami oleh orang-orang zaman dahulu benar-benar merupakan zat yang sederhana.
“Pertama-tama, api—atau, lebih tepatnya, panas—bukanlah benda material sama sekali, dan akibatnya tidak memiliki tempat dalam daftar zat sederhana, yang merupakan materi bahkan ketika ia tidak terlihat. Semua materi dapat ditimbang dan diukur. Kita berbicara tentang satu kaki kubik oksigen, satu pon belerang; tetapi akan sangat absurd untuk berbicara tentang satu kaki kubik panas atau satu pon kehangatan. Anda bisa juga membayangkan bagaimana menimbang nada yang berasal dari senar biola dengan pon dan mengukurnya dengan liter.
“Satu pon shrap F atau satu liter flat E pasti terdengar lucu,” Jules setuju, tersenyum pada asosiasi kata-kata yang aneh.
“Anda tersenyum, wajar saja, untuk not musik tidak dapat ditimbang dalam timbangan atau diukur dengan quart atau gantang. Dan mengapa ini tidak mungkin? Karena suara bukanlah materi, tetapi gerakan yang ditransmisikan dalam gelombang dari suara nyaring dari sebuah benda ke telinga kita. Sama dengan panas: itu adalah model gerak yang aneh. Sayangnya, saya hanya bisa menyentuh subjek yang menarik ini hanya sebanyak itu, karena untuk menjelaskan tentang suara dan panas dengan benar akan memakan waktu begitu lama yang dapat membuat kita lupa akan pelajaran kimia. Saya hanya akan mengatakan bahwa panas tidak dapat digolongkan sebagai unsur, karena itu bukan materi.
“Namun, ketika kita berbicara tentang udara, Itu berbeda dengan panas dan suara. Udara dapat diukur dengan galon, ditimbang dengan pon. Mungkin hal baru bagimu untuk mendengar udara bisa ditimbang dan diukur; tetapi tidak ada yang bisa lebih tepat. Fisika bisa mengajari kita banyak tentang ini jika kita punya waktu sekarang untuk memberikannya. Udara adalah materi, meskipun, sayangnya tidak seperti teori kuno, karena materi ini bukan zat sederhana. Udara bukan hanya terbuat dari satu hal, udara terbuat dari dua hal yang sangat berbeda. Saya akan memberitahu anda nama mereka sebelum saya mencoba membuktikan kepada anda kebenaran pernyataan ini. Udara terdiri dari oksigen dan nitrogen.
“Air juga tidak lebih benar-benar zat sederhana, bukan unsur, sama seperti udara. Pada saat yang tepat saya akan bisa menunjukkan kepada Anda bahwa itu adalah senyawa dari oksigen dan hidrogen.
“Mengenai tanah, apa yang dimaksud dengan kata itu? Ternyata itu adalah campuran zat mineral pasir, tanah liat, kerikil, batu, batu yang membentuk bagian padat dari bola bumi. Jadi, alih-alih sebagai unsur, satu zat sederhana, tanah mengandung semua unsur, dari yang pertama sampai yang terakhir. Dari bumi diperoleh semua logam dan berbagai metaloid; sebenarnya, semua zat sederhana dapat diturunkan dari sumber ini jika kita berusaha untuk menguraikan kombinasi-kombinasi di mana banyak dari unsur-unsur itu saat ini terikat. Maka, kita dapat, mengatakan bahwa dari empat elemen, yang biasa disebut materi dalam konsep kuno, tidak satupun dari mereka merupakan zat sederhana jika diteliti dengan sungguh-sungguh, atau dengan istilah zaman sekarang, bukanlah unsur
