Sejarah dan perkembangan ilmu kimia zat padat

Sejak adanya manusia, manusia telah menggunkan berbagai material untuk memenuhi berbagai kebutuhan mereka. Mereka telah menggunakan bahan yang didapatkan secara langsung di alam seperti batu, kayu, lempung, kulit binatang, dan lain-lain. Faktanya, penamaan zaman peradaban awal dinamakan berdasarkan perkembangan material yang digunakan (seperti zaman batu, zaman tembaga, zaman perunggu, dan zaman besi). Pada zaman batu, batu sudah digunakan sebagai alat penunjang kehidupan manusia untuk mengolah makanan. Bahkan pada zaman modern, masih ada yang menggunakan batu secara langsung untuk mengolah makanan, misalkan cobek.

Pengetahuan tentang pemanfaatan batu seperti untuk cobek tidak bisa disebut sebagai bagian ilmu kimia zat padat karena pengetahuan tersebut tidak melalui metode ilmiah. Ilmu kimia zat padat baru dimulai sejak dimulainya penggunaan metode ilmiah dalam mengembangkan ilmu. Perkembangan ilmu dan teknologi memberikan kemampuan untuk memproduksi dan memanipulasi padatan sehingga dihasilkan berbagai padatan yang dibutuhkan seperti dalam bidang energi, transportasi, makanan, rumah, baju, alat elektronik, perlengkapan militer dan lain-lain.

Padatan yang dihasilkan digolongkan dalam dua golongan, padatan kristalin dan amorf. Studi padatan kristalin mempunyai sejarah yang jauh lebih lama karena bahan kristal lebih mudah dipelajari daripada bahan amorf. Perkembangan paling cepat dalam studi bahan kristalin adalah saat ditemukannya analisis kristalografi dengan difraksi sinar-X (XRD) pada awal abad 20 oleh William Henry Bragg. W.H. Bragg (sang ayah) dan W.L Bragg (sang anak) mendapatkan hadiah Nobel fisika bersama di tahun 1915 karena sumbangannya pada pengembangan metoda analisis kristalografi sinar-X. Awalnya teknik ini hanya dapat digunakan untuk struktur yang sangat sederhana seperi NaCl dan intan seperti yang dilakukan oleh William Laurence Bragg. Namun dalam 80 tahun terakhir analisis kristalografi telah berkembang dengan cepat sehingga protein dengan Mr yang sangat besar kini dapat dipelajari dengan teknik XRD.

Selain dengan teknik difraksi, analisis padatan dapat dilakukan dengan teknik mikroskopi, spektroskopi, dan termal analisis yang akan dijelaskan pada bab IV. Berbagai analisis tersebut dapat digunakan untuk mengetahui sifat padatan yang disintesis. Berbagai temuan penting padatan hasil sintesis seperti katalis berbahan dasar zeolit dan platina (ditemukan tahun 1950an) untuk mempercepat produksi minyak, silikon dengan kemurnian tinggi (1960an) sebagai komponen inti pada peralatan mikroelektronik, superkonduktor oksida keramik temperatur tinggi (1986), dan masih banyak temuan penting lainnya yang tidak mungkin disebutkan semuanya dalam buku ini.