Biografi Robert Boyle - Perintis Kimia Modern

Robert Boyle lahir tanggal 25 Januari 1627, di Lismore Castle, County Waterford, Irlandia. Dia anak ke-14 dari Bangsawan Cork, salah seorang terkaya di Britania Raya. Meskipun sangat kaya, bangsawan ini adalah orang Kristen yang saleh, yang mengakui bahwa semua kekayaannya berasal dari Allah. "Tidak diragukan lagi, kesalehannya berperan penting dalam membentuk pikiran si anak yang kelak menjadi ahli kimia terkemuka pada abad tujuh belas." Robert muda adalah seorang jenius. Dia sudah fasih berbahasa Yunani dan Latin ketika mulai belajar di Kolese Eton pada usia 8 tahun. Ketika berumur 12 tahun dia keliling Eropa bersama tutornya, untuk mempelajari karya-karya ilmuwan besar seperti Galileo.

Sebagaimana dianjurkan oleh Francis Bacon, Galileo dengan bersemangat menganut pendekatan baru dalam ilmu, yakni metode eksperimen. Padahal sebagian besar ilmuwan zaman itu lebih mengandalkan pikiran para filsuf terkenal ketimbang melakukan eksperimen sebagai dasar gagasan mereka. Sejak remaja, Robert telah menyerahkan seluruh hidupnya untuk melayani Tuhan. Dia kembali ke rumah orang tuanya pada usia 18 tahun, sesudah ayahnya meninggal. Ayahnya mewariskan kekayaan cukup besar bagi Robert. Karena itu ia memunyai kebebasan keuangan untuk melanjutkan minatnya di bidang ilmu. Ia yakin bahwa ini adalah salah satu cara melayani Tuhan. Robert percaya bahwa "Melalui pengetahuan atas karya-Nya, kita akan mengenal Dia."

Tahun 1645, Boyle mulai menghadiri pertemuan-pertemuan yang diselenggarakan para ilmuwan pendukung pendekatan eksperimen untuk ilmu. Mereka mengakui perlunya pengamatan objektif dalam penelitian ilmiah. Pada mulanya pertemuan ini dikenal sebagai "Universitas Terselubung". Namun, Raja Charles II secara resmi mengakui kelompok ini tahun 1663. Ia memberikan piagam "Royal Society of London for
Improving Natural Knowledge" kepada para anggota kelompok tersebut. Atas saran Boyle, kelompok ini menetapkan motonya, "Tidak ada sesuatu yang semata-mata bersumber dari kewenangan". Soalnya, pada waktu itu terlalu sering penelitian ilmu terhambat oleh gagasan-gagasan yang tidak berdasarkan pengamatan.

Bakat Boyle sebagai ahli eksperimen segera terlihat oleh anggota "Universitas Terselubung" lainnya. Tahun 1657, dengan bantuan asistennya yang brilian, Robert Hooke, dia menciptakan pompa udara jenis baru yang kemampuannya lebih baik. Dengan kehampaan yang ditimbulkan pompa udara ini, Boyle menemukan beberapa hasil penting. Dia membuktikan kebenaran pendapat Galileo bahwa semua benda (misalnya bulu dan lembaran timah) akan jatuh dengan kecepatan yang sama dalam ruang hampa udara karena tidak ada hambatan udara. Dia membuktikan bahwa bunyi tidak bisa ditransmisikan dalam ruang hampa udara. Dia juga menunjukkan bahwa udara diperlukan untuk pernapasan dan pembakaran. Namun, daya tarik listrik tidak dipengaruhi oleh ketiadaan udara. Boyle juga merekayasa termometer yang lebih baik dengan menggunakan ruang hampa udara.

Menyadari dampak penting yang bisa diperoleh dari gas seperti udara, Boyle mulai bereksperimen dengan gas. Dengan menekan sejumlah gas tertentu sambil mempertahankan suhunya, dia menunjukkan bahwa ada perbandingan terbalik antara ruang yang berisi gas dan tekanan yang dikeluarkan oleh gas. Misalnya, jika volume tempatnya ditekan hingga separuh, tekanan yang dihasilkan oleh gas akan menjadi dua kali lipat. Inilah yang disebut Hukum Boyle.

Dari eksperimen gas yang dilakukan Boyle, diketahui bahwa gas terdiri atas partikel-partikel kecil (oleh Boyle disebut korpuskles) yang dipisahkan oleh ruang hampa. Jika ada tekanan, korpuskles bergerak saling mendekat. Boyle mengisyaratkan bahwa korpuskles terdiri atas partikel utama (yang sekarang kita sebut atom). Dalam "pernyataan teori atom pertama sejak zaman purba, gagasan Boyle tentang partikel utama yang membentuk korpuskles, merupakan antisipasi terhadap pandangan ahli kimia modern mengenai atom yang bergabung membentuk molekul." Boyle mengungkapkan gagasan-gagasannya dengan mengakui Allah sebagai Sang Pencipta. Dia berkata, "Kita bisa memahami bahwa pada mulanya Allah menciptakan benda partikel yang terlalu kecil untuk
bisa dilihat."

Boyle menolak teori empat unsur yang waktu itu sudah diterima secara luas, yang menyatakan bahwa semua zat terdiri atas tanah, udara, api, dan air. Sebagai gantinya, dia mengajukan teori bahwa zat tersusun atas unsur-nsur yang berbeda yang hanya bisa dikenali melalui eksperimen. Karya Boyle dalam ranah ini "merupakan pendahulu teori unsur kimia modern."

Pada zaman Boyle, belum ada pembedaan yang jelas antara ilmu kimia yang sesunggguhnya dengan alkimia. Alkimia waktu itu masih melibatkan aspek-aspek kimia, astrologi, dan perdukunan. Tujuan utama ahli alkimia adalah menemukan cara untuk mengubah unsur dasar seperti besi menjadi emas. Banyak ahli alkimia memperoleh kekayaan dan gengsi melalui pertunjukan magis mereka.

Dengan sengit mereka menentang Boyle, karena dia "mengubah alkimia menjadi kimia melalui tulisannya The Sceptical Chemist" yang diterbitkan tahun 1661. Penerbitan ini merupakan langkah berani karena waktu itu sebagian besar masyarakat masih percaya alkimia.

Tahun 1680, Boyle memisahkan unsur fosfor dari urine, dan menganggapnya sebagai temuan baru. Tatkala ia melaporkan temuannya itu, ia baru tahu kalau ilmuwan lain telah menemukan hal yang sama hampir lima tahun sebelumnya tapi merahasiakannya. Tapi, meskipun bukan penemu fosfor, Boyle menemukan banyak sifat fosfor, dan mendapat kehormatan sebagai orang pertama yang merekacipta korek api.

Boyle juga berperan penting memajukan meteorologi. Dia mengukur kepekatan udara dan menemukan bahwa berat benda berubah sesuai dengan perubahan tekanan udara (yaitu apabila gaya-timbul udara berubah). Dia juga menunjukkan bahwa volume air bertambah jika membeku. Boyle membedakan antara campuran dan senyawa menurut sifat-sifat kimianya.

Dia juga ilmuwan pertama yang membedakan zat asam, basa, dan netral dengan melihat perubahan warna yang terjadi jika zat-zat tersebut dicampur dengan zat lain. Dia memperkenalkan penggunaan sari tumbuhan seperti litmus untuk hal ini. Ilmuwan modern sekarang masih menggunakan asas ini, yakni dengan memakai zat kimia lain sebagai indikator asam-basa.