Connect with us

Mengapa Tidak Ada yang Menempel pada Teflon?

Wajan Teflon

Tahu Gak

Mengapa Tidak Ada yang Menempel pada Teflon?

Pernahkah kita bertanya mengapa pada teflon tidak ada bahan makanan yang menempel atau lengket saat memasak? Apakah kamu tahu bahwa bahan teflon juga dipergunakan untuk peralatan lainnya seperti untuk pesawat luar angkasa ataupun stadion sepak bola.

Teflon merupakan lapisan antilengket yang biasa dipergunakan pada wajan disebut dengan PTFE (polymerized tetrafluoroethylene), dan merupakan salah satu produk paling serbaguna selain aluminium.

Penasaran mengapa teflon tidak lengket dan aman untuk memasak? Berikut penjelasan ilmiahnya.

1. Sejarah Penemuan Teflon

Teflon ditemukan secara tidak sengaja yang erat hubungannya dengan bidang industri kimia. Teflon dikembangkan di DuPont, sumber dari banyak inovasi kimia abad kedua puluh.

Teflon muncul sebagai produk sampingan dari keterlibatan perusahaan dengan refrigeran. Pada awal 1930-an sepasang ahli kimia General Motors, A. L. Henne dan Thomas Midgley, membawa sampel dua senyawa ke Laboratorium Jackson di DuPont Chambers Works di Deepwater, New Jersey.

Senyawa yang disebut adalah Freon 11 dan Freon 12, yang biasa disebut juga chlorofluorocarbons (CFC) atau hydrocarbons di mana beberapa atau semua hidrogen digantikan dengan klorin atau fluorin.

Laboratorium penelitian General Motors, telah mengembangkan jenis dari freon yang membuat peralatan pendingin. Freon ini dimaksudkan untuk menggantikan refrigeran yang ada saat itu seperti amonia, sulfur dioksida, dan propana, yang kurang efisien dibandingkan freon dan terlalu beracun atau dan berbahaya digunakan di rumah.

Pada akhir 1930-an, Freon 114 atau disebut retrafluorodichloroethane (CF2ClCF2Cl), merupakan produk dari kerjasama GM dan Du Pont yang berhasil dikomersialkan dan diproduksi dalam jumlah massal.

Salah satu ahli kimia yang ditugaskan untuk proyek ini adalah Roy J. Plunkett, yang telah lulus pada tahun 1936 menyelesaikan gelar doktor di Ohio State University di usianya yang ke 27 tahun.

Dalam penelitiannya yang panjang, Plunkett melakukan penelitian pada sebuah CFC jenis baru yang diharapkan akan menjadi pendingin yang baik. Dia mereaksikan tetrafluoroetilena (TFE) dengan CFC, gas pada kondisi kamar, dengan asam klorida.

Untuk penelitian lebih lanjut ini, Plunkett dan asistennya, Jack Rebok, menyiapkan 100 pon TFE dan disimpan dalam silinder tekanan, untuk dibagikan sesuai kebutuhan. Untuk mencegah ledakan atau pecahnya silinder, mereka menyimpan tabung di es kering.

Di pagi harinya Plunkett melakukan percobaan dengan melepaskan beberapa TFE ke dalam ruang yang dipanaskan dan kemudian menyemprotkan asam klorida ke dalam tabung tersebut dengan katup terbuka. Hasilnya nihil alias tidak ada reaksi apapun saat ia melihatnya.

sweater-rajut-pria

Karena frustasi, Plunkett kemudian melepaskan katup dari tabung percobaannya dan kemudian menyadari bahwa tabung dalam keadaan terbalik dan terjadi perubahan atau adanya reaksi. Dalam catatan penelitiannya dia menuliskan bahwa, “Sebuah bahan padat putih diperoleh, yang seharusnya menjadi produk terpolimerisasi.”

Catatan ini menunjukkan bahwa ia langsung mengerti apa yang telah terjadi, meskipun secara umum diyakini pada saat itu bahwa diklorinasi atau fluorinated etilen tidak dapat dipolimerisasi karena percobaan sebelumnya telah gagal. Sesuatu tentang kombinasi tekanan dan temperatur telah memaksa molekul TFE untuk bergabung bersama dalam rantai panjang, dan senyawa yang dihasilkan ternyata memiliki satu set yang paling menarik.

Dua hari kemudian Plunkett mencatat beberapa karakteristik menarik tentang bahan TFE: “Ini adalah termoplastik, meleleh pada suhu mendekati panas merah, terbakar tanpa menghasilkan residu; produk decompositive seperti kaca.” Dia juga mengamati bahwa

TFE tidak larut dalam air dingin dan panas, aseton, Freon 113, eter, petroleum eter, alkohol, piridin, toluena etil asetat, asam sulfat pekat, asam asetat glasial, nitrobenzena, isoanyl alkohol , ortho diklorobenzena, natrium hidroksida, dan asam nitrat pekat.

Pemeriksaan lebih lanjut menunjukkan karakteristik substansi tidak menghasilkan arang atau meleleh bila terkena solder listrik. Kelembaban tidak menyebabkannya membusuk atau membengkak, lama paparan sinar matahari tidak menurunkan karakteristiknya, dan tahan terhadap jamur.

Keberhasilannya membuat Plunkett melakukan kembali percobaan untuk menduplikasi kondisi yang telah dihasilkan percobaan pertama, kali ini menggunakan bahan berupa tetrafluoroethylene terpolimerisasi (PTFE).

Setelah eksperimen berhasil menciptakan kembali apa yang telah terjadi secara kebetulan di dalam tabung. Pada tanggal 1 Juli 1939, ia mengajukan permohonan paten untuk polimer tetrafluoroetilena. Paten ini diberikan pada Plunkett pada tahun 1941.

2. Awal Penemuan Wajan berlapis Teflon

PTFE ini banyak memberikan inspirasi dalam beberapa kegiatan manusia termasuk salah satunya yang terpopuler adalah memasak. Akan tetapi untuk diterapkan dalam perabotan masak seperti wajan masih banyak percobaan yang harus dilakukan.

Hingga pada tahun 1954, pasangan Prancis Collete Grégoire dan suaminya Marc Grégoire yang seorang insinyur, telah mendengar tentang Teflon dari rekan yang telah menemukan cara untuk membubuhkan lapisan tipis aluminium untuk aplikasi industri.

Proses ini melibatkan pencampuran aluminium dengan asam untuk menciptakan permukaan mikroskopis, menutupi permukaannya dengan lapisan Teflon, dan pemanasan dilakukan di bawah titik leleh, yang menyebabkan saling menyatu dengan permukaan aluminium.

Pasangan ini berhasil memproduksi dan memasarkan produk yang unik mereka di Prancis. Produsen lain segera mengikuti dan seluruh industri antilengket lahir.

3. Pembuatan Wajan Teflon

DuPont memiliki merek dagang untuk teflon, yang merupakan jenis khusus dari PTFE. PTFE adalah bahan kimia buatan yang bisa seperti plastik dan sangat licin. Untuk mencegah PTFEs dari mengelupas dengan mudah, produsen peralatan masak sering membuat sebuah panci aluminium atau wajan aluminium dengan cara berikut:

  • Mulai dengan dasar lapisan aluminium dan membentuknya menjadi bentuk panci
  • Menghaluskan permukaan kasar wajan/panci (misalnya, semprot logam cair dan / atau keramik ke atasnya), yang membantu PTFEs menempel pada permukaan memasak
  • Menerapkan PFOAs (asam perfluorooctanoic) dan PTFEs pada permukaan wajan/panci
  • Memanggang wajan/panci sekitar 550ºC, dan mencuci dengan air untuk membersihkannya.

4. Pemanfaatn PTFE/Teflon

Antilengket hanyalah salah satu dari banyak aplikasi dari Teflon yang sangat berguna hingga kini. PTFE juga dapat dibuat dalam berbagai bentuk, seperti pasta, tabung, helai dan lembar. Bahkan kain PTFE-fiberglass yang awalnya digunakan untuk pakaian antariksa Apollo, saat ini menjadi komponen yang unik dari arsitektur di seluruh dunia.

Houston’s Reliant Stadium

Houston’s Reliant Stadium, gambar: spinoff.nasa.gov

Kualitas kain PTFE fiberglass menarik bagi NASA dan membuatnya untuk skala besar, termasuk menjadi produk atap. Bahannya adalah pound-for-pound lebih kuat dari baja sedangkan berat kurang dari 5 ons per kaki persegi.

Kain PTFE fiberglass menawarkan hingga 24 persen tembus cahaya dan memberikan sebanyak 75 persen reflektansi cahaya, yang berarti kain memungkinkan cahaya alami sekaligus menjaga panas keluar, menjadikannya sebagai atap alternatif hemat energi.

Hal ini juga membuatnya hemat biaya karena daya tahan dan pemeliharaan rendah karakteristiknya. Houston’s Reliant Stadium, adalah salah satu yang memanfaatkan PTFE fiberglass yang di buat oleh Birdair.

Jika atap dipelihara dengan baik bisa memberikan 30-35 tahun atau lebih tahan lama dibandingkan dengan bahan atap konvensional yang mampu bertahan 20-25 tahun. Sebagai kain tidak mudah terbakar, bahan PTFE fiberglass lebih aman daripada banyak pilihan atap, juga memungkinkan desain unik untuk bentuk arsitektur eye-catching.

Tidak ada yang menempel pada teflon karena teflon tidak dapat membentuk ikatan kimia dengan molekul luar. Lalu apa yang membuat teflon begitu licin?

Dari video demonstrasi di atas menunjukan bahwa ternyata PTFE dapat mengurangi gesekan. Koefisien gesekan untuk Teflon adalah 0.04 lebih kecil dibandingkan dengan baja sekitar 05-0.8. Jelas teflon membuat benda di atasnya tergelincir atau tidak lengket.

5. Apakah Penggunaan Teflon Aman?

Berdasarkan artikel internasional Ask a Toxicologist: Is it safe to use PTFE pans? , dari penelitian yang dilakukan disimpulkan bahwa:

Teflon infographic

Teflon infographic, gambar: http://swac.web.unc.edu

Teflon atau PTFE lembam dalam bentuk padat, yang berarti tidak akan bereaksi dengan bahan kimia lainnya. Dengan demikian, penggunaan PTFE pada kehidupan sehari-hari seperti memasak dengan wajan teflon kemungkinan akan membawa senyawa bahan teflon melewati saluran pencernaan tanpa membahayakan.

Namun, senyawa lain seperti fluorinated, PFOA (asam perfluorooctanoic), umumnya digunakan dalam proses pembuatan PTFE dan mungkin tersisa dalam komponen lapisan wajan. Setelah pemanasan dan pendinginan berulang, memungkinkan PFOA bisa bermigrasi ke dalam makanan. Penelitian menunjukkan bahwa PFOA mengganggu keseimbangan hormonal serta reproduksi dan perkembangan janin. Bahkan menurut penelitian, asam PFOA yang dihasilkan dari asap wajan teflon berakibat fatal bagi hewan jenis burung.

Banyak studi kasus di tahun 1900-an telah mendokumentasikan gejala flu setelah menghirup asap PTFE oleh pekerja di pabrik-pabrik yang menggunakan bahan PTFE dan oleh orang-orang yang memasak dengan panas berlebih menggunakan wajan teflon. Kondisi ini disebut demam polimer asap, atau “flu Teflon”, yang dapat menimbulkan gejala seperti demam, menggigil, sakit tenggorokan dan batuk (Harris, 1951 & Shumizu, 2012).

Suhu khas untuk menggoreng makanan berkisar dari 130 ºC (266 ºF) untuk memasak fillet ikan, sekitar 280 ºC (536 ºF) untuk memasak steak dan suhu maksimum untuk kebanyakan oven rumah tangga adalah 500 º F (Lehman, 1962). Adapula yang menyarankan bahwa suhu maksimal memasak adalah dibawah 250 ºC.

Mengingat bahwa PTFE mendegradasi di atas 350 ºC (662 ºF), peneliti menganggap bahwa suhu biasanya digunakan untuk memasak makanan tidak menghasilkan asap PTFE yang cukup untuk menyebabkan demam asam polimer. Sehingga kesimpulannya aman memasak pada suhu dibawah 350 ºC serta terdapat ventilasi di dapur rumah kita sangat penting yang memungkinkan asap memasak keluar melalui ventilasi rumah.

6. Bagaimana dengan suhu gas LPG yang biasa kita pakai?

Temperatur nyala dari bahan bakar gas pada umumnya antara 450ºC sampai dengan 650ºC. Temperatur nyala untuk propan adalah 510ºC, sedangkan butan adalah 460ºC. Mengingat suhu ini melebihi standar maksimal penggunaan suhu yang disarankan untuk menggunakan wajan teflon hingga 280ºC. Maka cara terbaik adalah memasak dengan api yang tidak terlalu besar atau pastikan masakan tidak sampai gosong dan ventilasi dapur harus tersedia.

Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

 

To Top