Cerita ini adalah lanjutan dari kisah petualangan Sherlock Holmes: Pembunuhan di Tambang Kapur Tua (Part 1). Baca dulu cerita sebelumnya untuk memahami kasusnya.
————-
“Watson, berkebalikan dengan keyakinan umum, pembunuhan di ruang tertutup biasanya relative lebih mudah untuk diselesaikan. Kita dengan mudah menduga jika Bishop tewas bukan karena sebab alami karena ruangan tempat ia ditemukan terkunci dari luar. Jadi, pasti telah terjadi pembunuhan. Tapi, bagaimana pembunuhan itu dilakukan? Apa penyebab tewasnya Bishop?”
“Gigitan ular, Holmes? Seperti yang terjadi pada kasus kita sebelumnya?”
“Bukan, Watson, aku yakin itu. Tidak ada bekas luka atau memar di tubuh Bishop. Tapi, sama seperti pada kasus The Speckled Band, perhatianku tertuju pada cara masuk ke ruangan tertutup itu tanpa terdeteksi.
”Melalui ventilasi udara!” Seruku dengan semangat.
”Tepat, Watson. Ingat, kita menemukan sesuatu yang ganjil pada permukaan batu kapur di atas ruang TKP dan dekat tumpukan.”
”Holmes, maaf atas kecurigaanku terhadap tapak anjing tadi. Sepertinya tapak anjing itu tidak berkaitan dengan kasus ini.”
Holmes tertawa riang. “Tentu saja tidak, Watson! Tapi memang tapak anjing besar itu mengingatkan kita pada kasus di masa lalu. Dan, temuanmu itu bermanfaat, sahabatku. Karena dengan itu, aku menemukan lubang berbau asam dan tapak roda yang sangat berkaitan dengan kasus kita saat ini.”
”Apa maksudmu, Holmes?”
”Kau pernah mencium bau asam itu berkali-kali sebelumnya, Watson. Bau apa itu? Dimana kita menemukan zat yang berbau asam tersebut dalam investigasi kita saat ini?”
Aku berpikir. ”Cuka!” Seketika kata itu keluar dari mulutku.
”Tepat, Watson, Acidum Aceticum Dilutum. Cuka adalah cairan hasil pengenceran asam asetat. Kerja yang bagus, Watson.”
”Tapi, bagaimana… ” Aku tergagap.
”Lyons punya akses terhadap asam asetat encer dan Mackenzie memiliki akses pada asam asetat glasial, larutan pekat yang terdiri dari 99 persen asam asetat. Seperti yang sudah kusebutkan sebelumnya, aku mengira-ngira jika ruang TKP itu berukuran 2,1 x 2,1 x 2,4 meter dan pembunuhan terjadi di pertambangan batu kapur. Jadi, bagaimana pembunuhan terjadi dan siapa pelakunya sudah jelas. Komponen utama batu kapur adalah kalsium karbonat (CaCO3). Penambahan dua bagian asam asetat ke satu bagian kalsium karbonat akan menghasilkan satu bagian gas karbon dioksida (CO2).”
”Semuanya cocok, Watson. Lubang bertekstur kasar dan bopeng-bopeng serta bau asam yang kita temukan terbentuk ketika si pembunuh menuangkan asam asetat pada batu kapur. Masih ingatkah kamu pada reaksi kimia ini?” Tanya Holmes ketika dia menuliskan persamaan reaksi kimia di selebar kertas.
CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O
“Tapi, Holmes, di mana racunnya?”
“Watson, si pembunuh melakukan reaksi ini dalam jumlah yang besar, menggunakan tong-tong besar yang dibawa pakai gerobak dan mengalirkannya melalui lubang ventilasi sehingga memenuhi ruang TKP dengan gas karbon dioksida! Bishop tewas karena kekurangan oksigen!”
“Hasilnya, tidak ada tanda-tanda kekerasan yang terlihat pada tubuhnya.” Aku tahu hal ini dari training medisku. ”Tapi Holmes, reaksi ini bisa dilakukan baik oleh Lyons menggunakan asam asetat encer ataupun oleh Mackenzie menggunakan asam asetat glasial. Bagaimana kita tahu siapa yang melakukannya!”
”Stoikiometri, sahabatku. Pastinya kamu ingat waktu sekolah dulu hubungan antara massa, volume, dan besaran komponen-komponennya dalam suatu reaksi kimia.”
”Hmm, aku sudah lupa sebagian besar detail yang telah kupelajari di sekolah. Aku tidak mengerti bagaimana reaksi ini bisa menjadi kunci pemecahan kasus kita saat ini.”
”Aku telah melakukan perhitungan waktu di mobil tadi. Waktu di ruang TKP, aku keliling ruangan untuk mengukur panjang, lebar, dan tinggi ruangan itu dengan melompat-lompat ke langit-langit. Lihat sini. Dari sana aku tahu bahwa ruangan itu berukuran 2,1 x 2,1 x 2,4 meter… 10,6 meter kubik atau 10.600 Liter. Seperti yang kau ketahui, 1000 liter itu sama dengan satu meter kubik.”
”Aku masih belum mengerti arah pembicaraan kita.”
”Berapa volume cuka, yang terdiri dari 5% asam asetat, yang dibutuhkan untuk menghasilkan cukup gas karbon dioksida untuk memenuhi ruangan TKP?” Tanya Holmes. ”Pakai rumusnya, Watson. Pakai stoikiometri!”
”Satu galon di negara kita, Inggris, itu sama dengan 4,55 liter dan masa jenis cuka atau asam asetat encer adalah 1050 gram per Liter. Maka, 5 persen larutan asam asetat pada cuka mengandung:
(5/100) x (4,55 L/gal) x (1050 gr asam asetat/L) = 239 gr asam asetat,
yang artinya terdapat 239 gram asam asetat per galon cuka. Dengan mengaplikasikan massa molekul asam asetat (60,0 gr/mol) dan karbon dioksida (44,0 gr/mol) pada reaksi kimia setimbang di atas, dimana dua molekul asam asetat dibutuhkan untuk membentuk satu molekul karbon dioksida, berarti diperlukan 120 gram asam asetat untuk membentuk 44 gram karbon dioksida.”
”Maka,
(239 gr asam asetat) x (44,0 gr karbon dioksida/120 gr asam asetat) = 87,6 gr karbon dioksida. Jika kita ubah ke dalam bentuk mol, bisa kita katakan bahwa 87,6 gr karbon dioksida sama dengan 1,99 mol.”
”Tapi, Holmes, aku masih belum mengerti bagaimana perhitungan ini dapat memberi tahu kita berapa banyak volume cuka yang dibutuhkan untuk menghasilkan karbon dioksida yang dapat memenuhi ruang TKP.”
”Kombinasi hukum Boyle, Charles, dan Avogadro akan mengantarkan kita pada jawabannya. Mari kita pakai hukum gas sempurna dimana tekanan dikalikan dengan volume akan sebanding dengan mol dikali temperatur. Pada kondisi tekanan 1,00 atmosfer dan temperatur ruang 25 oC atau 298 Kelvin, maka dapat ditulis: pV = nRT atau V = nRT/p dan V = (1,99 mol) x (0,08206 L atm/mol K) x (298 K) / (1,00 atm) = 48,7 Liter. Dari sini kita tahu bahwa satu galon larutan asam asetat akan menghasilkan 48,7 L gas karbon dioksida.”
”Untuk menghasilkan 10.600 Liter karbon dioksida, membutuhkan cuka sebanyak 218 galon. Tapak bekas roda di permukaan lantai kapur di pertambangan tadi mununjukkan bekas kendaraan yang bermuatan sangat berat…. Sebuah gerobak yang membawa sebanyak 218 galon atau lebih cuka!”
”Tapi Holmes,” Aku protes, ”ini tidak membuktikan apapun. Mackenzie memiliki akses ke asam asetat glasial. Jadi, dari pada bawa 218 galon cuka yang bisa dilakukan Burke Lyons, dia bisa menggunakan asam dalam volume yang lebih sedikit yang dapat menghasilkan gas karbon dioksida dalam jumlah yang sama. Dengan menggunakan asam asetat glasial, akan lebih mudah mengangkutnya.”
”Tepat, Watson. Kira-kira hanya butuh seperduapuluh volume cuka atau sekitar 11 galon. Tapi, tapak roda di pertambahan kapur tadi jelas menunjukkan bekas gerobak yang bermuatan sangat berat. Itu pasti Burke Lyons yang membawa lebih dari 900 kg asam asetat. Tapak roda yang sangat dalam, memang.”
”Tidak kah mungkin Mackenzie mengencerkan asam asetat glasialnya sehingga volumenya menjadi lebih besar?” Aku bertanya.
”Watson, aku senang kamu mempertimbangkan kemungkinan itu. Tapi, Mackenzie tidak tahu dan tidak kenal Lyons. Jadi tidak ada alasan dia harus mengecerkan asam asetatnya terlebih dahulu untuk menuduh Lyons. Selain itu, coba pertimbangkan kenyataan bahwa Mackenzie itu tinggal di rumah yang kecil dan tidak punya tempat untuk menyimpan tong dalam jumlah besar tanpa menarik perhatian. Akan tetapi, Lyons memiliki bisnis sebagai produsen cuka dan minyak makan dan biasa menggunakan tong dalam jumlah besar untuk proses fermentasi pembuatan cuka. Mentransport cuka dalam jumlah besar tidak akan mencurigakan bagi orang ini. Sesampainya di pertambangan, dengan tambahan batu kapur bubuk, maka sempurnalah rencananya. Jadi Watson, Lyons lah pelakunya.”
”Holmes, apa kita tahu bagaimana Bishop terkunci di ruang itu?”
”Gregson akan menemukan jawabannya, Watson. Kemungkinan besar Bishop dan Lyons bertemu di ruangan itu untuk membicarakan masalah keuangan mereka. Dengan sedikit gerakan cepat, Lyons dapat mengunci pintu dan mengurung Bishop di dalamnya. Dan ingat, saat ini, di pertambangan tidak banyak terdapat orang. Jadi ini bisa dilakukan dengan mudah tanpa sepengetahuan si penjaga tambang. Dan juga ingat, Clyde Montly membuka pintu ruang TKP lebar-lebar ketika dia pergi memanggil polisi. Jadi ruangan tersebut akan kembali segar dengan asupan oksigen dari luar ketika mereka kembali. Inspektur Gregson, aku yakin, akan menemukan gerobak dan juga tong-tong itu, beserta dengan pipa yang digunakan untuk mengalirkan cuka ke cerobong udara, ketika dia menginterogasi Burke Lyons.”
”Holmes, aku selalu terkesima dengan bagaimana prinsip-prinsip kimia dapat digunakan untuk menjawab masalah-masalah praktis seperti saat ini. Sayangnya ilmu yang dulu kuperoleh saat kuliah telah lenyap dari ingatanku. Aku harus banyak belajar lagi.”
”Memang, Watson. Aku sangat yakin jika petualangan kimia kita akan terus berlanjut. Semoga kita bisa selalu mengimbangi dan mempertahankan ritme permainannya.”
Diterjemahkan dengan sedikit penyesuaian dari:
Waddell, Thomas G., and Thomas R. Rybolt. “The chemical adventures of Sherlock Holmes: The case of the stoichiometric solution.” J. Chem. Educ70.12 (1993): 1003.