Hidrolisis: Reaksi, Pengertian, dan Contoh Hidrolisis

Hidrolisis merupakan reaksi kimia dimana H2O (molekul dari air) akan diurai/dipecah kedalam bentuk kation H⁺ (hidrogen) serta anion OH^– (hidroksida) melalui proses kimiawi. Proses tersebut umumnya dipakai dalam memecah suatu polimer tertentu, khususnya polimer dimana terbuat melalui proses bertahap polimerisasi atau yang dikenal dengan istilah step_growth_polimerization. Istilah hidrolisis sendiri berasal dari kata Yunani yaitu hydro yang berarti air serta lysis dengan arti pemisahan.

Secara sederhana arti hidrolisis adalah proses pembelahan ikatan kimia dengan penambahan air. Sebagai contoh yaitu proses sakarifikasi sukrosa. Sakarifikasi merupakan pemecahan karbohidrat menjadi komponen molekul gula melalui hidrolisis. Misal contohnya sukrosa dipecah menjadi fruktosa serta glukosa. Umumnya hidrolisisi maupun sakarifikasi merupakan langkah dalam melakukan degradasi zat. 

Reaksi kondensasi adalah reaksi kebalikan hidrolisis dimana dua molekul akan bergabung menjadi satu dengan mengeluarkan molekul air saat proses berlangsung. Sehingga perbedaan hidrolisis dan kondensasi adalah pada kondensasi dua jenis molekul akan menyatu dengan membuang air sedangkan hidrolisis menambahkan air guna memecah molekul yang menyatu.

Tipe Hidrolisis 

Biasanya hidrolisis adalah proses kimia dimana molekul air ditambahkan ke zat. Kadang-kadang penambahan ini menyebabkan kedua substansi dan molekul air terpecah menjadi dua bagian. Dalam reaksi tersebut, satu fragmen dari molekul target (atau molekul induk) memperoleh ion hidrogen.

Hidrolisis Garam 

Salah satu jenis umum hidrolisis terjadi ketika garam dari asam lemah atau basa lemah (ataupun keduanya) dilarutkan dalam air. Air secara spontan mengionisasi kedalam anion hidroksida serta kation hidronium. Garam juga terdisosiasi menjadi unsur pokok anion kation. Contoh, misalnya natrium asetat akan terdisosiasi di dalam ai menjadi natrium serta ion asetat. Ion natrium bereaksi sangat sedikit dengan ion hidronium untuk menghasilkan asam asetat. Dalam hal ini, hasil akhirnya adalah kelebihan ion relatif hidroksida.

Asam kuat juga dapat mengalami hidrolisis. Contoh larutan H₂SO₄ (asam sulfat) dengan air melalui hidrolisis menghasilkan hidronium serta bisulfat dimana merupakan basa konjungsi asam sulfat ini. Hidrolisis proses seperti contoh tadi adalah contoh dari teori asam basa Brønsted-Lowry.

Amida dan Ester Hidrolisis 

Dikatalis hidrolisis asam-basa yang paling umum contoh misalnya hidrolisis amida atau hidrolisis ester. Hidrolisis keduanya terjadi pada saat nukleofil (agen inti pencari, misalnya air atau ion hidroksil) menyerang bagian karbon dari gugus karbonil ester maupun amida. Dalam dasar-dasar cairan, ion hidroksil (ion hidrolisis) merupakan nukleofil terbaik dibandingkan dengan molekul polar seperti air. Pada asam, gugus karbonil biasanya menjadi ber-proton, sehingga menyebabkan nukleofilik lebih mudah menyerang bagian-bagian karbon. Produk akhir kedua hidrolisis (ester & amida) yaitu senyawa dengan gugus asam karboksilat.

Pemanfaatan hidrolisis yang telah lama ada dan digunakan secara komersil yaitu hidrolisis saponifikasi ester (pembentukan sabun). Contoh ini merupakan bentuk hidrolisis trigliserida (lemak) dengan bahan dasar cair seperti NaOH (natrium hidroksida). Selama proses hidrolisis tersebut, gliserol terbentuk, dan asam lemak bereaksi dengan bahan dasar mngkonversi keduanya dalam bentuk garam. Garam-garam inilah yang disebut sabun dimana sering dimanfaatkan dalam rumah tangga.

Selain itu, dalam sistem kehidupan, sebagian besar reaksi biokimia (termasuk hidrolisis ATP) berlangsung selama katalisis enzim. Aksi katalitik enzim memungkinkan hidrolisis protein, lemak, minyak, dan karbohidrat. Sebagai contoh, salah satu yaitu pada protease (enzim yang membantu pencernaan dengan menyebabkan hidrolisis ikatan peptida dalam protein). Protase mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida interior dalam rantai peptida, sebagai lawan exopeptidases (kelas lain dari enzim, yang mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida terminal, membebaskan satu asam amino bebas pada satu waktu).

Namun, protease tidak mengkatalisis hidrolisis semua jenis protein. Aksi reaksi mereka adalah stereo-selektif: Hanya protein dengan struktur tersier tertentu ditargetkan sebagai sejenis konsep berorientasi gaya yang diperlukan untuk menempatkan kelompok amida dalam posisi yang tepat untuk katalisis. Kontak yang diperlukan antara enzim dan substrat nya (protein) yang dibuat karena enzim lipatan sedemikian rupa untuk membentuk celah mana yang cocok untuk substrat ; celah juga berisi kelompok katalitik. Oleh karena itu, protein yang tidak cocok dengan celah tidak akan mengalami hidrolisis. spesifisitas ini menjaga integritas protein lain seperti hormon, dan oleh karena itu sistem biologis terus berfungsi secara normal.

Gambar reaksi hidrolisis pada hidrolisis amida

Setelah hidrolisis, amida mengkonversi menjadi asam karboksilat dan amina atau amonia. Asam karboksilat memiliki gugus hidroksil yang berasal dari molekul air dan amina (atau amonia) dengan peningkatan ion hidrogen. Hidrolisis peptida membentuk asam amino.

Banyak poliamida polimer seperti nilon 6,6 menghidrolisis dengan adanya asam kuat. Proses reaksi hidrolisis mengarah ke depolimerisasi. Untuk alasan ini produk nylon biasanya akan rusak oleh patahan saat terkena sejumlah kecil air asam. Poliester juga rentan terhadap reaksi degradasi polimer yang sama. masalah ini dikenal sebagai stress_corrosion cracking.