ROBERT BOYLE

(1672 – 1691)

A. Sejarah Hidup

Robert Boyle lahir di Munser/Kastle, Country Waterford Irlandia pada 25 januari 1627, ia adalah filsuf, kimiawan, fisikawan, penemu, dan ilmuwan Irlandia yang terkemuka karena karya-karyanya di bidang fisika dan kimia. Boyle Pada umur 8 tahun Ia masuk SD Eton yang terkenal dan sudah fasih berbahasa Yunani dan Latin. karena Boyle terlalu pandai jika dibandingkan dengan teman-temannya maka ia keluar dan belajar dirumah dengan bimbingan seorang guru. Pada umur 12 tahun ia telah menjelajahi Eropa dan belajar dibawah bimbingan guru pribadi. Pada umur 14 tahun ia kembali ke Florence, Italia untuk mempelajari karya-karya Galileo. Pada tahun 1645 ia kembali ke Inggris untuk belajar di Stalbridge dan kemudian pindah ke Oxford. Sewaktu di Oxford ia mengulangi percobaan pompa udara yang pernah dilakukan oleh Otto Van Guericke dibantu oleh Robert Hooke untuk menyempurnakan peralatan itu. Kemudian, ia menemukan hukum Boyle
Boyle adalah seorang taat dalam agamanya, bahkan dalam bukunya yang berjudul ”The Christian Virtuoso” Boyle mengatakan bahwa mempelajari alam merupakan tugas keagamaan yang penting. Keluarga Boyle adalah salah satu keluarga Cork yang kaya raya, di Britania, namun tidak sekalipun membanggakan kekayaannya. Bagi keluarga Boyle yang saleh itu, kekayaannya hanyalah titipan yang asalnya dari Tuhan semata.
Karena riset dan filsafat pribadinya berakar dari tradisi kimia, ia sering dianggap sebagai kimiawan modern pertama. Di antara karya-karyanya, The Sceptical Chymist dipandang sebagai batu loncatan kimia modern. Boyle adalah seorang yang luar biasa, merupakan seorang pemikir yang banyak sekali mengadakan percobaan selama hayatnya. Tetapi dibalik itu semua, ia termasuk orang yang menderita karena sakit-sakitan sepanjang hidupnya, ia menderita rabun pada kedua matanya dan akhirnya meninggal pada tanggal 30 Desember 1691 di London Inggris.
B. Konsep yang Ditemukan
Pada tahun 1657 Boyle bersama asistennya yang bernama Robert Hooke mengulangi percobaan pompa udara yang pernah dilakukan oleh Otto Van Guericke untuk menyempurnakan peralatan itu. Pada tahun 1660 Boyle menerbitkan bukunya yang berjudul “ New Eksperiment… Touching the Spring of The Air” yang membahas hasil eksperimen Boyle tentang kepegasan udara.
Pada Februari 1661. Robert Boyle, mendemonstrasikan sebuah pompa udara hasil kerja selama beberapa tahun bersama Robert Hooke di Oxford. Alat tersebut diberi nama Machina Boyleana yang terdiri dari sebuah bola kaca yang berisi udara yang disambungkan pada sebuah pompa di bagian bawah. Ketika pompa itu ditarik, bola kaca tersebut menjadi ruang hampa udara. Demonstrasi ini juga merupakan kemenangan Boyle atas tesis Thomas Hobbes yang mengatakan bahwa udara tidak akan meninggalkan bola kaca. Dalam eksperimen ini Boyle melakukan percobaan sebanyak 40 langkah tentang tekanan dengan volume gas dalam ruang tertutup Boyle menekan sejumlah gas tertentu sambil memperhatikan suhunya. Dia menunjukkan bahwa ada perbandingan terbalik antara ruang (volum) yang berisi gas dan tekanan yang dikeluarkan oleh gas, misalnya jika volume tempatnya ditekan hingga separo, tekanan yang dihasilkan oleh gas akan menjadi dua kali lipat. Melalui pompa udara ini, Boyle dapat membuktikan bahwa volume dari sebuah tabung berbanding terbalik dengan tekanan yang ada di dalamnya dan hukum Boyle lahir dari pompa ini. Hukum Boyle menjadi rujukan ilmu fisika hingga saat ini yang diumumkan pada tahun 1662. Bunyi hukum Boyle yaitu dalam proses isotermis (suhu tetap), tekanan gas ideal berbanding terbalik dengan volumenya atau perkalian antara tekanan dengan volume adalah tetap (konstan), yang di rumuskan sebagai berikut :

Keterangan :
P : Tekanan (N/m2)
V : Volum (m3)
k : Konstanta

Teori ini Boyle lanjutkan dengan meneliti pertikel lebih lanjut Dari eksperimennya ini Boyle menemukan bahwa gas terdiri atas partikel-partikel kecil (korpuskles). Dia berpendapat bahwa kita bisa memahami bahwa mulanya Tuhan menciptakan benda partikel yang terlalu kecil, karena itulah Boyle menolak teori empat unsur yang menyatakan bahwa semua zat terdiri atas tanah, udara, api dan air Sebagai gantinya dia mengajukan teori bahwa zat tersusun atas unsur-unsur berbeda, yang hanya dikenali melalui eksperimen.
Pada tahun 1666 Boyle mengumumkan hasil penemuannya tentang ”Paradoks hidrostatik”. Boyle juga menyatakan bahwa rambut wanita yang kering mudah sekali dialiri muatan (arus). Ia mengadakan penelitian dengan menggunakan rambut wanita yang masih ada dikepala.
Pada tahun 1680 Robert Boyle melapisi sepotong kertas dengan fosfor. kemudian menggesekkan kayu yang dilapisi sulfur. Ternyata, muncul percikan api. dari sinilah sejarah penemuan korek api dimulai, tetapi karena belum ditemukan cara memproduksi sulfur dalam jumlah besar sehingga produksi korek api juga belum berkembang selain itu, selain itu Robert Boyle juga menemukan dan mendeskripsikan reaksi antara besi dan asam yang menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar. Boyle menduga bahwa perubahan kimia (melalui reaksi kimia) diikuti dengan penambahan berat zat yang terlibat. Dari gagasan Boyle ini kemudian berkembang pandangan modern terhadap unsur zat.
Hasil penemuannya yang lain adalah bahwa titik didih air menjadi lebih rendah bila diberi tekanan yang lebih besar, bagi Boyle, fakta ilmiah hanya dapat lahir dari eksperimen yang dilakukan secara empiris. Di sinilah tonggak awal sains modern dimulai.



C. Pengembangan Konsep
Sepeninggal Robert Boyle konsep, teori dan pemikiran-pemikirannya dikembangkan oleh fisikawan-fisikawan generasi sesudahnya Pada tahun 1733, Daniel Bernoulli menggunakan argument statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika. Pada tahun 1783 Jacques Charles menciptakan balon pertama yang diisi dengan hidrogen, hidrogen memberikan tenaga dorong untuk perjalanan udara yang aman, kemudian pada tahun 1852 Henri Giffard menciptakan kapal udara yang diangkat oleh hidrogen. Bangsawan Jerman Ferdinand von Zeppelin mempromosikan idenya tentang kapal udara yang diangkat dengan hidrogen dan kemudian dinamakan Zeppelin dengan penerbangan perdana pada tahun 1900.
Pada tahun 1798 Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke dalam panas dan pada tahun 1847 James Joule menyatakan hukum konversi energi dalam bentuk panas juga dalam energi mekanika
Rudolf Clausius menyatakan rumusan aliran kalor tentang hukum II termodinamika yang menyatakan ”kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah sebaliknya”
Kelvin dan Planck menyatakan rumusan yang setara (rumusan Kelvin-Planck) tentang hukum II Termodinamika tentang mesin kalor tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi usaha luar.
D. Aplikasi Konsep
Temuan dan hasil pemikian Robert Boyle di aplikasikan dalam berbagai bidang yang kemudian digunakan secara luas sampai hari ini dalam kehidupan sehari-hari seperti :
1. Motor bakar misalnya : mesin bensin, mesin diesel, mesin kerosene dan sebagainya yang menggunakan prinsip pemampatan gas pada ruang tertutup (system konfersi)
2. Pesawat pendingin misalnya kulkas, air conditioner (AC) dan semacamnya yang menggunakan daur kalor yang menghasilkan kerja terhadap zat.
3. Konsep tekanan juga dimanfaatkan pada kapal selam dan daya angkat sayap pada pesawat terbang
4. Pemantapan gas pada ban motor dan ban mobil menghasilkan tekanan besar yang dapat menahan beban yang sangat berat sekalipun.
5. Tekanan gas pada balon udara menghasilkan daya angkat dimanfaatkan sebagai sarana transportasi dan angkutan
6. Berbagai macam pemanfaatan tabung-tabung gas yang berekanan tinggi.




E. Perkembangan Konsep ke Depan
Dari penemuan-penemuan Robert Boyle ada beberapa konsep yang dapat dikembangkan kedepan antara lain :
1. Ditemukannya tabung vakum untuk mengisap air dari sumur ke tower penampungan yang memanfaatkan energi tekanan sebagai energi alternatif pengganti listrik.
2. Ditemukannya suatu alat/pesawat penerbang perorangan yang diberi nama Flying Person (manusia terbang) yang memanfaatkan prinsip kerja tekanan, volume dan suhu.