Makalah Kimia Anorganik II (Logam Golongan IIB)
BAB IPENDAHULUAN
A. Latar BelakangSeng (Zn), Kadmium (Cd), dan Merkuri (Hg)
merupakan unsur golongan IIB. Meskipun unsur-unsur ini secara khas
membentuk kation 2+, mereka tidak mempunyai banyak kesamaan dengan
golongan Be, Mg, Ca-Ra, kecuali beberapa kemiripan antara Zn, Be,
dan Mg. Jadi BeO, Be(OH)2, dan BeS mempunyai struktur yang seperti
ZnO, Zn(OH)2, dan ZnS, dan terdapat beberapa kesamaan dalam kimiawi
larutan dan kompleks Zn2+ dan Mg2+.Sebab utama dari perbedaan
antara ion-ion IIA dan IIB timbul dari kemudahan terdistorsi kulit
d yang terisi penuh dibandingkan dengan ion-ion dari unsur-unsur
IIA yang mirip dengan gas mulia. Sifat kimia dari unsur Zn dan Cd
adalah sama, tetapi untuk Hg adalah berbeda dan tidak dapat sebagai
suatu homolog.Seng (Zn), Kadmium (Cd), dan Merkuri (Hg) bereaksi
langsung dengan halogen dan dengan non logam seperti sulfur,
selenium, dan timbal. Seng dan kadmium dapat membentuk beberapa
paduan diantaranya kuningan (aliansi tembaga dan seng). Merkuri
bergabung dengan beberapa logam lainnya seberti dengan Na atau K,
bereaksi sangat kuat menghasilkan amalgam. Untuk pemahaman lebih
jauh lagi, dibuatlah makalah ini.B. Rumusan Masalah1. Bagaimana
definisi, sifat dan perbedaan logam golongan IIB?2. Bagaimana
keberadaan, ekstraksi, sifat, dan aplikasi dari masing-masing unsur
logam golongan IIB?3. Bagaimana dampak masing-masing unsur golongan
IIB terhadap lingkungan dan kesehatan?C. Tujuan1. Mengatahui
definisi, sifat dan perbedaan logam golongan IIB.2. Mengatahui
tentang keberadaan, ekstraksi, sifat, dan aplikasi dari
masing-masing unsur logam golongan IIB.3. Mengetahui dampak
masing-masing unsur golongan IIB terhadap lingkungan dan
kesehatan.BAB IIPEMBAHASAN
A. Definisi Unsur Golongan IIB Golongan ini sering disebut
golongan Zink. Terdiri dari Zink (Zn), Kadmium (Cd), Merkuri (Hg)
dan Ununbium (Uub) yang mempunyai 2 elektron s terluar dengan sub
kulit d terisi penuh. Logam logam ini sering tidak dianggap sebagai
unsure transisi murni karena subkulit d-nya yang lengkap. Tidak
seperti unsure transisi lain yang memiliki subkulit d tidak penuh.
Setiap unsure ini mempunyai kulit valensi yang hanya terdiri dari
dua electron pada s orbitalnya, dengan demikian bilangan
oksidasinya paling tinggi adalah +2.Unsur diatasmempunyai 2
elektron s terluar dengan sub kulit d terisi penuh.NoUNSURNO.
ATOMKONFIGURASI ELEKTRON
1.Zink301s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
2.Kadmium (Cd)481s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10
3.Merkuri (Hg)801s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p6 6s2
4f14 5d10
4.Ununbium (Uub)1121s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p6
6s2 4f14 5d106p6 7s2 5f14 6d10
B. Sifat Golongan IIBBeberapa sifat golongan IIB : Jari-jari
elektron dari atas ke bawah semakin besar, sebab jumlah kulit
elektron semakin banyak. Energi ionisasi (Energi yang dibutuhkan
untuk melepas elektron yang terikat paling lemah dari suatu atom
netral atau suatu ion dalam keadaan gas) dari atas ke bawah semakin
kecil, sebab jari-jari atom semakin besar, sehingga daya tarik
antara inti dengan elektron terluar semakin lemah. Titik leleh (mp)
dan titik didih (bp) dari atas ke bawah semakin kecil, sebab energi
kohesi (Energi tarik-menarik atom yang satu dengan lainnya) semakin
kecil, sehingga diperlukan suhu yang rendah untuk memutuskan ikatan
antar atom.
C. Perbedaan Unsur Logam Golongan IIB Dengan Unsur LainMeskipun
unsur-unsur ini secara khas membentuk kation 2+, mereka tidak
mempunyai banyak kesamaan dengan golongan Be, Mg, Ca-Ra, kecuali
beberapa kemiripan antara Zn, Be, dan Mg. Jadi BeO, Be(OH)2, dan
BeS mempunyai struktur yang seperti ZnO, Zn(OH)2, dan ZnS, dan
terdapat beberapa kesamaan dalam kimiawi larutan dan kompleks Zn2+
dan Mg2+. Sebab utama dari perbedaan antara ion-ion IIA dan IIB
timbul dari kemudahan terdistorsi kulit d yang terisi penuh
dibandingkan dengan ion-ion dari unsur-unsur IIA yang mirip dengan
gas mulia. Sifat kimia dari unsur Zn dan Cd adalah sama, tetapi
untuk Hg adalah berbeda dan tidak dapat sebagai suatu
homolog.Contoh : - Hidroksida Cd(OH)2 lebih utama daripada Zn(OH)2
yang merupakan amphoter, tetapi Hg(OH)2 merupakan basa yang sangat
lemah. - Klorida dari Zn dan Cd merupakan senyawa ionik sedangkan
HgCl2 merupakan kristal molekuler. - Ion Zn2+ dan Cd2+ mempunyai
kemiripan dengan ion Mg2+ sedangkan ion Hg2+ tidak.Tidak adanya
pengaruh stabilitas medan ligan pada ion Zn2+ dan Cd2+ karena
orbital d terisi penuh elektron, maka stereokimianya hanya
ditentukan oleh ukuran, kekuatan elektrostatik, dan kekuatan ikatan
kovalen. Contoh : - Sebagai pengaruh ukuran ion Cd2+ lebih disukai
dibandingkan ion Zn2+ dalam membentuk senyawaan koordinasi 6. -
ZnCl2 berstruktur tetrahedral sedangkan CdCl2 berstruktur
oktahedral.
D. RINCIAN MASING-MASING UNSUR1. Zinka. Definisi ZinkZink atau
Seng adalah unsur kimia dengan lambang Zn, nomor atom 30 dan massa
atom relatif 65,39 g/mol. Ditemukan oleh Andreas Marggraf di Jerman
pada tahun 1764.Zink atau Seng adalah unsur kimia dengan lambang
Zn, nomor atom 30 dan massa atom relatif 65,39 g/mol. Ditemukan
oleh Andreas Marggraf di Jerman pada tahun 1764. Seng (bahasa
Belanda: zink) adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn. Ia
merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel periodik. Beberapa
aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini dikarenakan ion
kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu, keduanya juga
memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan unsur paling melimpah
ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih seng
yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng
sulfida).Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng,
telah lama digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng
tak murni mulai diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di
India, manakala logam ini masih belum di kenal oleh bangsa Eropa
sampai dengan akhir abad ke-16. Para alkimiawan membakar seng untuk
menghasilkan apa yang mereka sebut sebagai "salju putih" ataupun
"wol filsuf". Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya
dianggap sebagai penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya
Luigi Galvani dan Alessandro Volta berhasil menyingkap sifat-sifat
elektrokimia seng pada tahun 1800. Pelapisan seng pada baja untuk
mencegah perkaratan merupakan aplikasi utama seng.
Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan
aloi. Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan,
seperti seng karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng
klorida (pada deodoran), seng pirition (pada sampo anti ketombe),
seng sulfida (pada cat berpendar), dan seng metil ataupun seng
dietil di laboratorium organik.Seng merupakan zat mineral esensial
yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat sekitar dua milyar orang
di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi
ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit.b. Keberadaan ZinkSeng
tidak diperoleh dengan bebas di alam, melainkan dalam bentuk
terikat. Mineral yang mengandung seng di alam bebas antara lain
kalamin, franklinit, smithsonit (ZnCO3), wilenit, zinkit (ZnO)
serta dapat dijumpai dalam sfalerit atau zink blende (ZnS) yang
berasosiasi dengan timbal sulfida.Dalam pengolahan seng,
pertama-tama bijih dibakar menghasilkan oksida, kemudian direduksi
dengan karbon (kokas) pada suhu tinggi dan uap zink yang diperoleh
diembunkan. Atau oksida dilarutkan dalam asam sulfat, kemudian zink
diperoleh lewat elektrolisis.c. Ekstraksi ZinkSeng diekstraksi dari
seng blende/sphalerite (seng sulfide) atau calamine/Smithsonite
(seng karbonat).1) Seng sulfide dibakar di udara untuk menghasilkan
seng oksida.2ZnS(s) + 3O2(g) 2ZnO(s) + 2SO2(g) Catatan: calamine
dapat digunakan secara langsung dalam lelehan seng karena dalam
pemanasannya akan menghasilkan seng oksidaZnCO3(s) ZnO(s) + CO2(g)
(dekomposisi termal endotermik) 2) Seng oksida tidak murni dapat
dihilangkan dalam dua cara untuk mengekstrak seng :a. Seng oksida
di baker dalam smelting furnace dengan karbon (batu karang, agent
pereduksi) dan limestone (untuk menghilangkan pengotor asam).
Reaksi kimia hampir sama dengan besi dari blast furnace.C(s) +
O2(g) CO2(g) (sangat oksidasi eksotermik, meningkatkan
temperature)C(s) + CO2(g) 2CO(g) (C dioksidasi, CO2
direduksi)ZnO(s) + CO(g) Zn(l) + CO2(g) (seng oksida direduksi oleh
CO, Zn kehilangan O) Atau reduksi langsung oleh karbon : ZnO(s) +
C(s) Zn(l) + CO(g) (ZnO direduksi, C dioksidasi) Karbon monoksida
bertindak sebagai agent pereduksi yaitu menghilangkan oksigen dari
oksida. Seng tidak murni kemudian didistilasi frasional dari
campuran ampas biji dan logam lainnya seperti timah dan cadmium
yang keluar dari pembakaran tinggi pada atmosfer yang kaya akan
karbon monoksida dimana menghentikan seng dioksidasi kembali
menjadi seng oksida. Ampas biji dan timah (dengan logam lainnya
seperti cadmium) dari dua lapisan dapat ditahan pada dasar furnace.
Seng kemudian dapat dimurnikan lebih lanjut melalui distilasi
fraksional ke 2 atau dengan dilarutkan ke dalam larutan asam sulfat
dan dimurnikan secara elektrolit seperti yang digambarkan
sebelumnyab. Tahapan yang ke dua (i) Dilarutkan dan dinetralisasi
dengan larutan asam sulfat untuk menghasilkan larutan tidak murni
seng sulfat.ZnO(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2O(l) Atau menggunakan
calamine/seng karbonat:ZnCO3(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2O(l)+
CO2(g) (ii) Seng murni dihasilkan dari larutan melalui
elektrolisis. Seng akan dapat terendapkan pada seng murni elektroda
negative (katoda) dengan jalan yang sama tembaga dapat dimurnikan.
Elektroda lainnya, harus inert, untuk percobaan laboratorium,
karbon (grafit) dapat digunakan dan oksigen terbentuk.Zn2+(aq) +
2e- Zn(s) Proses reduksi, electron terbentuk, sebagai logam seng
yang terendapkan pada elektroda (-). Padatan seng oksida tidak
dapat digunakan secara langsung karena tidak larut dan ion harus
bebas untuk membawa arus dan pindah ke elektroda pada bagian lain
larutan. Lebih jelasnya sistem elektrolisis digunakan, lihat
pemurnian tembaga (hanya menukar Zn untuk Cu pada
metoda/diagrktif)d. Sifat Zink1. Sifat fisika ZinkPenampilanAbu-abu
muda kebiruansfalerit (ZnS)
Fase Padat
Massa jenis 7,14 g/cm3
Titik lebur 692,68 K
Titik didih 1.180 K
Kalor peleburan 7,32 kJ/mol
Kalor penguapan 123,6 kJ/mol
Kapasitas kalor 25,390 J/(mol.K)
Elektronegativitas 1,65
Energi ionisasi (1) 906,4 kJ/mol; (2) 1.733,3 kJ/mol; (3) 3.833
kJ/mol
Jari-jari atom 135 pm
Jari-jari kovalen 131 pm
Jari-jari Van Der Waals 139
2. Sifat kimia KemagnetanZn tidak dapat ditarik oleh magnet
(diamagnetik) sebab semua elektronnya telah berpasangan dengan
struktur kristal heksagonal. Sifat kimiawi seng mirip dengan
logam-logam transisi periode pertama sepertinikeldantembaga. Ia
bersifat diamagnetik dan hampir tak berwarna. Jari-jari ion seng
dan magnesium juga hampir identik. Oleh karenanya, garam kedua
senyawa ini akan memilikistruktur kristalyang sama.Pada kasus di
mana jari-jari ion merupakan faktor penentu, sifat-sifat kimiawi
keduanya akan sangat mirip.Seng cenderung membentuk ikatan kovalen
berderajat tinggi. Ia juga akan membentuk senyawakompleksdengan
pendonorN- danS-.Senyawa kompleks seng kebanyakan berkoordinasi 4
ataupun 6 walaupun koordinasi 5 juga diketahui ada. Ikatan yang
terbentukSeng secara umum memiliki keadaan oksidasi +2. Ketika
senyawa dengan keadaan oksidasi +2 terbentuk, elektron pada kelopak
elektron terluarsakan terlepas, dan ion seng yang terbentuk akan
memiliki konfigurasi [Ar]3d10.Hal ini mengijinkan pembentukan
empatikatan kovalendengan menerima empat pasangan elektron dan
mematuhi kaidah oktet. Stereokimia senyawa yang dibentuk ini
adalahtetrahedraldan ikatan yang terbentuk dapat dikatakan sebagai
sp3.Pada larutan akuatik, kompleks oktaherdal,[Zn(H2O)6]2+,
merupakan spesi yang dominan. Penguapan seng yang dikombinasikan
dengan seng klorida pada temperatur di atas 285C mengindikasikan
adanyaZn2Cl2yang terbentuk, yakni senyawa seng yang berkeadaan
oksidasi +1.Tiada senyawa seng berkeadaan oksidasi selain +1 dan +2
yang diketahui.Perhitungan teoritis mengindikasikan bahwa senyawa
seng dengan keadaan oksidasi +4 sangatlah tidak memungkinkan
terbentuk. ReaktivitasSeng memiliki konfigurasi elektron
[Ar]3d104s2 dan merupakan unsur golongan 12 tabel periodik. Seng
cukup reaktif dan merupakan reduktor kuat. Permukaan logam seng
murni akan dengan cepat mengusam, membentuk lapisan seng karbonat,
Zn5(OH)6CO3, seketika berkontak dengan karbon dioksida. Lapisan ini
membantu mencegah reaksi lebih lanjut dengan udara dan air.Seng
yang dibakar akan menghasilkan lidah api berwarna hijau kebiruan
dan mengeluarkan asap seng oksida Seng bereaksi dengan asam, basa,
dan non-logam lainnya Seng yang sangat murni hanya akan bereaksi
secara lambat dengan asam pada suhu kamar. Asam kuat seperti asam
klorida maupun asam sulfat dapat menghilangkan lapisan pelindung
seng karbonat dan reaksi seng dengan air yang ada akan melepaskan
gas hidrogen. Zn tidak dapat ditarik oleh magnet (diamagnetik)
sebab semua elektronnya telah berpasangan dengan struktur kristal
heksagonal. Reaksi dengan udara Seng terkorosi pada udara yang
lembab. Logam seng dibakar untuk membentuk seng (II) oksida yang
berwarna putih dan apabila dipanaskan lagi, maka warna akan berubah
menjadi kuning.2Zn(s) + O2(g) 2ZnO(s) Reaksi dengan halogen Seng
bereaksi dengan bromine dan iodine untuk membentuk seng (II)
dihalida.Zn(s) + Br2(g) ZnBr2(s) Zn(s) + I2(g) ZnI2(s) Reaksi
dengan asamSeng larut perlahan dalam asam sulfat encer untuk
membentuk gas hidrogen.Zn(s) + H2SO4(aq) Zn2+(aq) +SO42- (aq) +
H2(g)Reaksi seng dengan asam pengoksidasi seperti asam nitrit dan
HNO3 sangat kompleks dan bergantung pada kondisi yang tepat. Reaksi
dengan basaSeng larut dalam larutan alkali seperti potassium
hidroksida dan KOH untuk membentuk zinkat.
Persenyawaan zink: Zink klorida (ZnCl2)Senyawa ini bersifat
molekuler, bukan ionik karena memiliki titik leleh nisbi rendah dan
mudah menyublim. Zink oksida (ZnO)Bersifat amfoterik dan membentuk
zinkat dengan basa. Zink oksida dibuat melalui oksida zink panas di
udara. ZinkatAdalah garam yang terbentuk oleh larutan zink atau
oksida dalam alkali. Rumusnya sering ditulis ZnO22- walaupun dalam
larutan berair ion yang mungkin adalah ion kompleks dengan ion Zn2-
terkoordinasi dengan ion OH-Ion ZnO22- dapat berada sebagai lelehan
natrium zinkat, tetapi kebanyakan zinkat padat adalah campuran dari
berbagai oksida. Zink blendeStruktur krital dengan atom zink yang
dikelilingi oleh empat atom sulfur pada sudut-sudut tetrahedron,
setiap sulfur dikelilingi oleh empat atom zink. Kristal ini
tergolong sistem kubus Zink sulfatBentuk umumnya adalah ZnSO4.7H2O
Senyawa ini kehilangan air diatas 30C menghasilkan heksahidrat dan
molekul air selanjutnya dilepaskan diatas 100C menghasilkan
monohidrat. Garam anhidrat terbentuk pada 450C dan ini mengurai
diatas 500C. zink sulfide (ZnS)Menyublim pada 1180 C Zink
hidroksida Zn(OH)2Zn hidroksi bersifat amfoter dan dapat membentuk
kompleks amina bila direaksikan dengan ammonia kuat berlebih.
e. Kegunaan ZinkDalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan
sebagai pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.Dalam
industri zink mempunyai arti penting: Melapisi besi atau baja untuk
mencegah proses karat. Digunakan untuk bahan baterai. Zink dan
alinasenya digunakan untuk cetakan logam, penyepuhan listrik dan
metalurgi bubuk. Zink dalam bentuk oksida digunakan untuk industri
kosmetik (mencegah kulit agar tidak kering dan tidak terbakar sinar
matahari), plastik, karet, sabun, pigmen warna putih dalam cat dan
tinta (ZnO). Zink dalam bentuk sulfida digunakan sebagai pigmen
fosfor serta untuk industri tabung televisi dan lampu pendar. Zink
dalam bentuk klorida digunakan sebagai deodoran dan untuk
pengawetan kayu. Zink sulfat untuk mordan (pewarnaan), stiptik
(untuk mencegah pendarahan), sebagai supply seng dalam makanan
hewan serta pupuk.
f. Dampak Zink Terhadap Kesehatan dan Lingkungan Dampak bagi
Kesehatan :1. Efek defisiensi ZnMenurut Widowati et al
(2008),defisiensi Zn banyak menyerang orang yang mengkonsumsi
makanan rendah Zn atau tingkat konsumsi Zn rendah atau kehilangan
Zn dari tubuh dalam jumlah besar atau saat kebutuhan tubuh atas Zn
meningkat. Orang yang berisiko tinggi mengalami defisiensi Zn
adalah:- Bayi dan anak-anak dalam usia pertumbuhan atau remaja.-
Ibu hamil dan menyusui, khususnya yang berusia belasan tahun-
Pasien yang mengonsumsi makanan lewat intravena- Individu yang
mengalami malnutrisi dan anoreksia- Individu yang menderita diare
persisten- Individu yang mengalami sindrom malabsorpsi, celiac
disease dan short bowel syndrome- Pecandu alkohol - Penderita
anemia bulan sabit- Usia lanjut lebih dari 65 tahun- Penderita
gangguan hati, ginjal, dan diabetes melitus.Kekurangan seng pertama
dilaporkan pada tahun 1960-an, yaitu pada anak dan remaja laki-laki
di Mesir, Iran, dan Turki dengan karakteristik tubuh pendek, dan
keterlambatan pematangan seksual. Diduga penyebabnya makanan
penduduk sedikit mengandung daging, ayam dan ikan yang merupakan
sumber utama seng dan tinggi konsumsi serat dan fitat. Mengingat
banyaknya enzim yang mengandung seng, maka pada keadaan defisiensi
seng reaksi biokimia dimana enzim seng berperan akan terganggu.
Defisiensi seng dapat terjadi pada golongan rentan, yaitu
anak-anak, ibu hamil dan menyusui serta orang tua. Manifestasi
klinis defisiensi seng pada manusia, dapat terlihat sebagai berikut
:- Kecepatan pertumbuhan menurun,- Nafsu makan dan masukan makanan
menurun,- Lesiepitel lain seperti glositis, kebotakan,- Gangguan
sistem kekebalan tubuh,- Perlambatan pematangan seksual dan
impotensi- Fotopobia dan penurunan adaptasi dalam gelap,- Hambatan
penyembuhan luka, dekubitus, lukabakar,- Perubahan tingkah laku,-
Gangguan perkembangan fetus (Anonim, 2010).2. Efek Toksik
ZnKelebihan seng ( Zn ) hingga dua sampai tiga kali AKG menurunkan
absorbsi tembaga. Kelebihan sampai sepuluh kali AKG mempengaruhi
metabolisme kolesterol, mengubah nilai lipoprotein, dan tampaknya
dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis. Dosis konsumsi seng (
Zn ) sebanyak 2 gram atau lebih dapat menyebabkan muntah, diare,
demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi.
Suplemen seng ( Zn ) bisa menyebabkan keracunan, begitupun makanan
yang asam dan disimpan dalam kaleng yang dilapisi seng ( Zn )
(Almatsier, 2001 dalam Anonim, 2010 ). Logam Zn sebenarnya tidak
toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki
toksisitas tinggi .zinc shakes atau zinc chills disebabkan oleh
inhalasi Zn-oksida selama proses galvanisasi atau penyambungan
bahan yang mengandung Zn. Meskipun Zn merupakan unsure esensial
bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan
bersifat toksik. Absopsi Zn berlebih mampu menekan absorpsi Co dan
Fe.Paparan Zn dosis besar sangat jarang terjadi. Zn tidak
diakumulasi sesuai bertambahnya waktu paparan karena Zn dalam tubuh
akan diatur oleh mekanisme homeostatik, sedangkan kelebihan Zn akan
diabsorpsi dan disimpan dalam hati(Widowati et al, 2008).Zn yang
berlebih dan dicampurkan dalm makanan dapat menyebabkan
hidrosefalus pada hewan uji tikus dan juga akan memengaruhi
metabolisme dalm perkembangan mesoderm untuk rangka.Konsumsi Zn
berlebih m,ampu mengakibatkan defisiensi mineral lain. Toksisitas
Zn bisa berifat akut dan kronis. Intake Zn 150-450 mg/ hari
mengakibatkan penurunan kadar Cu, pengubahan fungsi Fe, pengurangan
imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high density lipoprotein
(HDL) kolesterol. Satu kasus yang dilaporkan karena seseorang
mengonsumsi 4 g Zn-glukonat (570 mg unsure Zn) yang setelah 30
menit berakibat mual dan muntah.Pemberian dosis tunggal
sebesar225-50 mg Zn bisa mengakibatkan muntah, sedangkan pemberian
suplemen dengan dosis 50-150 mg/ hari mengakibatkan sakit pada alat
pencernaan. Konsumsi Zn berlebih dalam jangka waktu lam bisa
mengakibatkan defisiensi Cu. Total asupan Zn sebesar 60 mg/ hari
(50 mg suplemen Zn dan 10 mg Zn dari makanan) dapat nmengakibatkan
defisiensi Cu. Konsumsi Zn lebih dari 50 mg/ hari selama beberapa
minggu bisa menggangu ketersediaan biologi Cu, sedangkan konsumsi
Zn yang tinggi bisa mempengaruhi sintesis ikatan Cu protein atau
metalotionin dalam usus. Konsumsi Zn berlebih akan menggangu
metabolisme mineral lain, khususnya Fe dan Cu(Widowati et al,
2008).Ion Zn bebas dalam larutan bersifat sangat toksik bagi
tanaman, hewan invertebrate, dan ikan. Penggunaan intranasal atau
nasal spray Zn bagi penderita sakit tenggorokan bisa mengakibatkan
kehilangan indra penciuman (anosnia). Inhalasi debu Zn-oksida bisa
mengakibatkan metal iume fever(Widowati et al, 2008).Toksisitas
akut Zn terjadi sebagai akibat dari tindakan mengonsumsi makanan
dan minuman yang terkontaminasi Zn dari wadah/ panic yang dilapisi
Zn. Gejala toksisitas akut bisa berupa sakit lambung, diare, mual,
dan muntah. Pemberian bersama suplemen Zn dan jenis antibiotik
tertentu, yaitutetracyclines dan quinolones bisa mengurangi
absorpsi antibiotic sehinnga daya sembuh berkurang(Widowati et al,
2008).
Dampak Zink Terhadap LingkunganPembuangan limbah rumah tangga
yang mengandung logam Zn seperti korosi pipa-pipa air dan
produk-produk konsumer (misalnya, formula detergen) yang tidak
diperhatikan sarana pembuangannya (Connel dan Miller, 1991 dalam
Al-Harisi 2008).Selain itu pemasukan logam ke dalam lingkungan
berasal dari buangan limbah rumah tangga yang mengandung logam Zn
seperti korosi pipa-pipaair dan produk-produk konsumen (misalnya,
formula detergen) yang tidakdiperhatikan sarana pembuangannya
(Connel dan Miller, 1991 dalam Al-Harisi, 2008).
2. Kadmiuma. Definisi KadmiumKadmium adalah unsur kimia dengan
lambang Cd, nomor atom 48 dan massa atom relatif 112,411 g/mol.
Ditemukan oleh Fredrich Stromeyer di Jerman pada tahun 1817. 6
Logam kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang banyak
digunakan dalam berbagai kegiatan industri kimia di Indonesia,
seperti : industri pelapisan logam, industri baterai nikel-kadmium,
industri cat, industri PVC atau plastik dan industri lainnya.
Kadmium dimanfaatkan dalam berbagai bidang industri kimia tersebut
karena sifat kadmium yang lunak dan tahan korosi (Darmono,
2001).
b. Keberadaan KadmiumNama unsur ini diturunkan dari nama
kalamin, yaitu zink karbonat (ZnCO3), sebab kadmium biasa dijumpai
bersama-sama dalam bijih zink seperti sfalerit (ZnS), walaupun juga
dijumpai sebagai mineral grinolit (CdS). Kadmium biasa dihasilkan
bersamaan ketika bijih zink, tembaga, dan timbal direduksi.Jumlah
normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka
tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sample tanah yang
diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Cadmium merupakan
bahan alami yang terdapat dalam kerak bumi. Cadmium murni berupa
logam berwarna putih perak dan lunak, namun bentuk ini tak lazim
ditemukan di lingkungan. Umumnya kadmium terdapat dalam kombinasi
dengan elemen lain seperti Oxigen (Cadmium Oxide), Clorine (Cadmium
Chloride) atau belerang (Cadmium Sulfide). Kebanyakan Cadmium (Cd)
merupakan produk samping dari pengecoran seng, timah atau tembaga
kadmium yang banyak digunakan berbagai industri, terutama plating
logam, pigmen, baterai dan plastik Sumber utama Cd berasal dari
makanan, karena makanan menyerap dan mengikat Cd, misalnya tanaman
dan ikan. Tidak jarang Cd dijumpai dalam air karena adanya resapan
dari tempat buangan limbah bahan kimia.
c. Ektraksi KadmiumUmumnya kadmium terdapat bersama-sama dengan
Zn dalam bijinya, sehingga cadmium diperoleh sebagai hasil
sampingan produksi seng. Karena titik didihnya rendah, kadmium
dapat dipisahkan dari seng melalui penyulingan bertahap. Zn dan Pb
diperoleh kembali secara serentak dengan cara tungku pemanas
letupan. Kadmium suatu hasil sampingan yang tidak banyak ragamnya
dan biasanya dipisahkan dari Zn dengan destilasi atau dengan
pengendapan dari larutan sulfat dengan debu Zn.Terdapat sebagai
senyawa, misalnya CdS (greenokite) dihasilkan sebagai hasil samping
ekstraksi Pb dan Zn atau dihasilkan dengan mereduksi Cd2+ dengan
Zn. Mula-mula CdS dilarutkan dalam asam. Larutan Cd2+ direduksi
dengan Zn.CdS(s) + 2H+(aq) Cd2+ (aq) + H2S(g)Cd2+(aq) + Zn(s) Cd(s)
+ Zn2+(aq)
d. Sifat kadmium Sifat fisikaPenampilanPutih perak
FasePadat
Massa jenis8.65 g/cm3
Titik lebur594,18 K
Titik didih1038 K
Elektronegativitas1,7
Energi ionisasi(1) 8,99eV; (2) 16,84eV; (3) 38,0eV
Jari-jari atom0,92 A
Sifat kimiaKadmium memiliki sifat yang serupa dengan zink,
kecuali cenderung membentuk kompleks. Kadmium sangat beracun,
meskipun dalam konsentrasi rendah. Reaksi dengan udaraKadmium
dibakar untuk menghasilkan kadmium (II) oksida.2Cd(s) + O2(g)
2CdO(s) Reaksi dengan halogenKadmium bereaksi dengan fluorin,
bromine dan iodine untukmembentuk kadmium (II) dihalida.Cd(s) +
F2(g) CdF2(s)Cd(s) + Br2(g) CdBr2(s) Cd(s) + I2(g) CdI2(s) Reaksi
dengan asamKadmium larut perlahan dalam asam sulfat encer untuk
membentuk campuran yang mengandung ion kadmium (II) dan gas
hidrogen.Cd(s) + H2SO4(aq) Cd2+(aq) +SO42- (aq) + H2(g) Reaksi
dengan basaKadmium tidak akan larut dalam larutan alkali.
Persenyawaan kadmium: Kadmium sulfida (CdS)Merupakan senyawa
yang tidak larut dalam air dan dijumpai sebagai mineral grinolit.
Kadmium oksida (CdO)Memiliki beberapa warna dari kuning kehijauan
sampai coklat yang mendekati hitam tergantung dengan kondisi suhu
pemanasan. Warna tersebut merupakan akibat dari beberapa jenis
terputusnya kisi kristal. Kadmium seng telurida (CdZnTe)Sangat
beracun untuk manusia, tidak boleh tertelan, terhirup dan tidak
boleh dipegang tanpa sarung tangan yang tepat. Kadmium hidroksida
(Cd(OH)2)Tidak larut dalam basa. Cd hidroksi dapat membentuk
kompleks amina bila direaksikan dengan amonia kuat berlebih.
Cd(OH)2 lebih bersifat asam daripada Zn(OH)2 yang bersifat
amfoter.
e. Kegunaan KadmiumKadmium digunakan dalam aloy bertitik leleh
rendah untuk membuat solder dalam baterai NiCd, dalam aloy roda
gigi dan penyepuhan elektrik (lebih dari 50%). Senyawa kadmium
digunakan sebagai penyalut berpendar fosfor dalam tabung TV.
Penggunaan Cd dan persenyawaannya ditemukan dalam industri
pencelupan, fotografi, dan lain-lain. Pemanfaatan Cd dan
persenyawaannya dapat dilihat sebagai berikut :Senyawa CdS dan
CdSeS banyak digunakan sebagai zat warna. Senyawa Cd-sulfat (CdSO4)
digunakan dalam industri baterai yang berfungsi untuk pembuatan sel
weston karena mempunyai potensial stabil yaitu sebesar 1,0186 volt.
Senyawa cadmium bromida (CdBr2) dan cadmium ionida (CdI2) secara
terbatas digunakan dalam dunia fotografi. Senyawa dietil cadmium
{(C2H5)2 Cd} digunakan dalam proses pembuatan tetraetil-Pb. Senyawa
Cd-strearat banyak digunakan dalam perindustrian manufaktur
polyvinilkhlorida (PVC) sebagai bahan yang berfungsi untuk
stabilizer.Selain itu banyak digunakan dalam industri-industri
ringan, seperti pada proses pengolahan roti. Pengolahan ikan,
pengolahan minuman, industri textil dan lain-lain, banyak
dilibatkan senyawa-senyawa yang dibentuk dengan logam Cd, meskipun
penggunaannya hanyalah dengan konsentrasi yang sangat rendah.
Kadmium sulfida digunakan sebagai pigmen (warna kuning) dan dalam
semikonduktor serta bahan berpendar. Kadmium selenide digunakan
sebagai pigmen (warna merah) dan semi konduktor.
f. Dampak Pencemaran Logam Kadmium bagi Kesehatan dan Lingkungan
(Cd) Cadmium Terhadap Kesehatan.Kadmium merupakan salah satu jenis
logam berat yang berbahaya karena unsur ini beresiko tinggi
terhadap pembuluh darah. Apabila kadmium masuk ke dalam tubuh maka
sebagian besar akan terkumpul di dalam ginjal, hati dan sebagian
yang dikeluarkan lewat saluran pencernaan.Kadmium dapat
mempengaruhi otot polos pembuluh darah secara langsung maupun tidak
langsung lewat ginjal, sebagai akibatnya terjadi kenaikan tekanan
darah. Dengan demikian kadmium (Cd) adalah salah satu logam berat
yang keberadaanya patut mendapat perhatian khusus karena secara
luas terdapat di lingkungan baik sebagai pencemar atau sebagai
komponen dalam rokok yang dikonsumsi oleh masyarakat luas. Salah
satu sistem organ yang yang merupakan target dari Cd adalah sistem
reproduksi, khususnya pada individu jantan. Beberapa efek lain yang
ditimbulkan akibat pemajanan Cd adalah adanya kerusakan
ginjal,liver, testes, sistem imunitas, sistem susunan saraf dan
darah. Bahaya dari unsur ini sebenarnya bila manusia mengkonsumsi
(baik itu dihirup atau dimakan) dalam jumlah yang cukup besar.
Karena pada kenyataanya, kadmium itu tidaklah mudah untuk keluar di
dalam tubuh, logam ini akan terakumulasi terus didalam tubuh,
akibatnya bila sudah mencapai kadar tinggi, akan menyerang organ
tubuh terutama ginjal dan paru-paru. Jumlah normal kadmium di tanah
berada dibawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai
pada permukaan sampel tanah yang diambil di 6 7 POOOOCH3CH3CH3
dekat pertambangan biji seng. Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh
tananam dibandingkan dengan ion logam berat lainnya sepertitimbal
(Widowati, 2008). Berdasarkan FAO/WHO, nilai ambang batas kadar
logamkadmium yang diperbolehkan dalam tubuh hewan laut yang dapat
dikonsumsi manusia yakni 0,1 ppm. Sedangkan menurut Standar
Nasional Indonesia No. 01-3548-1994 tentang batas maksimum cemaran
logam pada makanan yang diperbolehkan untuk logam kadmium adalah
sebesar 0,2 mg/kg (ppm). Apabila kadmium yang terkandung dalam
makanan dikonsumsi terus menerus maka akan terakumulasi di berbagai
jaringan tubuh dan dapat menimbulkan efek yang membahayakan
kesehatan konsumen (Palar, 2008). Salah satu contoh nyata kasus
pencemaran oleh kadmium yang telah menimbulkan dampak negatif
terhadap ekosistem dan kehidupan manusia adalah seperti kasus
epidemi keracunan akibat mengkonsumsiberas yang tercemar logam
kadmium telah terjadi di sekitar Sungai Jinzu Kota Toyama Pulau
Honsyu Jepang pada tahun 1960. Penderita mengalami pelunakkan
seluruh kerangka tubuh yang diikuti kematian akibat gagal ginjal.
Penyakit ini dikenal dengan nama Itai-itai Disease (Alif, 2001).-
Efek Cadmium terhadap heparKadmium (Cd) dalam tubuh terakumulasi
dalam hati dan terutama terikat sebagai metalotionein mengandung
unsur sistein, dimana Kadmium (Cd) terikat dalam gugus sufhidril
(-SH) dalam enzim seperti karboksil sisteinil, histidil, hidroksil,
dan fosfatil dari protein purin. Kemungkinan besar pengaruh
toksisitas kadmium (Cd) disebabkan oleh interaksi antara kadmium
(Cd) dan protein tersebut, sehingga menimbulkan hambatan terhadap
aktivitas kerja enzim dalam tubuh (Darmono, 2001).- Efek Cadmium
terhadap tulangEfek keracunan kadmium (Cd) juga dapat mengakibatkan
kerapuhan pada tulang. Gejala rasa sakit pada tulang sehingga
menyulitkan untuk berjalan. Terjadi pada pekerja yang bekerja pada
industri yang menggunakan kadmium (Cd). Penyakit tersebut dinamakan
itai-itai. (Palar, 2004)- Efek Cadmium terhadap paru-paruEmphysema
, yaitu penyakit yang gejala utamanya adalah penyempitan
(obstruksi) saluran napas, karena kantung udara di paru
menggelembung secara berlebihan dan mengalami kerusakan yang luas.
(Palar, 2004)Edema, yaitu pembengkakan yang diakibatkan kelebihan
cairan di dalam tubuh (Palar, 2004)- Efek kadmium (Cd) terhadap
sistem reproduksiDaya racun yang dimiliki oleh kadmium (Cd) juga
mempengaruhi sistem reproduksi dan organ-organya. Pada konsentrasi
tertentu kadmium (Cd) dapat mematikan sel-sel sperma pada
laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar oleh
uap logam kadmium (Cd) dapat mengakibatkan impotensi. (Palar,
2004)- Efek Kadmium (Cd) terhadap ginjal Logam kadmium (Cd) dapat
menimbulkan gangguan dan bahkan mampu menimbulkan kerusakan pada
sistem yang bekerja di ginjal. Kerusakan yang terjadi pada sistem
ginjal dapat terjadi pada tubulus tubulus ginjal. Petunjuk
kerusakan yang dapat terjadi pada ginjal akibat logam kadmium (Cd)
yaitu terjadinya asam amniouria dan glokosuria, dan ketidaknormalan
kandungan asam urat kalsium dan fosfor dalam urin (Palar,
2004).
- Efek Kadmium terhadap Pankreas Keracunan Cd dapat menyebabkan
penurunan fungsi pancreas. Efek pemberian Cd pada hewan
mempengaruhi metabolisme karbohidrat, menyebabkan terjadinya
hiperglikemia, pengurangan toleransi terhadap glukosa dan
menghambat aktivitas sekresi insulin (Palar, 2004).- Efek terhadap
JantungHipertrofi ventrikular adalah membesarnya ukuran ventrikel
jantung. Perubahan ini sangat baik untuk kesehatan jika merupakan
respon atas latihan aerobik, akan tetapi hipertropi ventrikular
juga dapat muncul akibat penyakit seperti tekanan darah tinggi.
(Palar, 2004) Dampak Cadmium Bagi LingkunganKadmium dan kadmium
senyawa, dibandingkan dengan logam berat lainnya, yang relatif air
larut. Mereka karena itu juga lebih mobile dalam misalnya tanah,
umumnya lebih bioavailable dan cenderung bioaccumulate.Kadmium
mudah diakumulasi oleh banyak organisme, terutama oleh
mikroorganisme dan moluska di mana faktor biokonsentrasi berada di
urutan ribuan. Invertebrata tanah juga berkonsentrasi kadmium
nyata. Kebanyakan organisme menunjukkan rendah sampai sedang faktor
konsentrasi kurang dari 100. Pada hewan, kadmium berkonsentrasi
pada organ internal daripada dalam otot atau lemak. Hal ini
biasanya lebih tinggi daripada di dalam ginjal hati, dan lebih
tinggi di hati daripada di otot. Kadmium tingkat biasanya meningkat
dengan bertambahnya usia. Kadmium tidak penting bagi kehidupan
tumbuhan atau hewan. Informasi berikut sebagian besar telah diambil
dari monografi IPCS (WHO 1992a, 1992b WHO) kecuali dinyatakan lain.
Burung dan mamaliaPemaparan kadmium kronis menghasilkan berbagai
efek akut dan kronis pada mamalia serupa dengan yang terlihat pada
manusia. Kerusakan ginjal dan emfisema paru-paru adalah efek utama
kadmium tinggi dalam tubuh. Vertebrata laut tertentu mengandung
konsentrasi kadmium nyata meningkat pada ginjal, yang, meskipun
dianggap berasal dari alam, telah dikaitkan dengan tanda-tanda
kerusakan ginjal dalam organisme yang bersangkutan.Burung laut
secara umum dikenal untuk mengakumulasi tingkat tinggi kadmium.
Kerusakan ginjal telah dilaporkan dalam koloni liar burung laut
pelagis memiliki tingkat kadmium dari 60-480 ug / g pada ginjal
(WHO 1992b). Burung laut dan mamalia laut di Greenland memiliki
tingkat kadmium, namun para peneliti tidak menemukan bukti efek
dalam studi yang dipilih spesimen segel bercincin dengan tingkat
kadmium yang sangat tinggi di dalam ginjalnya. (AMAP 2002).Mamalia
dapat mentolerir tingkat rendah paparan kadmium dengan mengikat
logam dengan protein khusus yang menjadikan itu tidak berbahaya.
Dalam bentuk ini, kadmium yang terakumulasi dalam ginjal dan hati.
Tingginya tingkat eksposur, bagaimanapun, menyebabkan kerusakan
ginjal, kalsium terganggu dan vitamin D metabolisme, dan keropos
tulang. Tubuh membutuhkan waktu puluhan tahun untuk menghilangkan
kadmium dari jaringan dan organ. MikroorganismeKadmium adalah racun
bagi berbagai mikroorganisme seperti yang ditunjukkan oleh
percobaan laboratorium. Namun, kehadiran sedimen, konsentrasi
tinggi garam terlarut atau bahan organik dalam pembuluh menguji
semua mengurangi dampak beracun. Efek utama adalah pada pertumbuhan
dan replikasi. Mikroorganisme tanah yang paling terkena dampak
adalah jamur, beberapa spesies yang tersingkir setelah terpapar
kadmium dalam tanah. Ada seleksi untuk strain yang resisten
terhadap mikroorganisme setelah paparan rendah untuk logam dalam
tanah. Organisme Perairan lainDalam sistem perairan, kadmium yang
paling mudah diserap oleh organisme langsung dari air dalam bentuk
bebas Cd ionik (II) (AMAP 1998). Toksisitas akut kadmium untuk
organisme air adalah variabel, bahkan antara spesies terkait erat,
dan berhubungan dengan konsentrasi ion bebas dari logam. Kadmium
berinteraksi dengan metabolisme kalsium dari hewan. Dalam ikan itu
menyebabkan kekurangan kalsium (hipokalsemia), mungkin oleh
penyerapan kalsium menghambat dari air. Namun, konsentrasi kalsium
yang tinggi dalam air melindungi ikan dari serapan kadmium dengan
bersaing di lokasi serapan. Efek jangka panjang paparan dapat
mencakup kematian larva dan pengurangan sementara pertumbuhan (AMAP
1998). Seng meningkatkan toksisitas kadmium pada invertebrata air.
Efek subletal telah dilaporkan pada pertumbuhan dan reproduksi
invertebrata air, ada efek struktural pada insang invertebrata. Ada
bukti dari pemilihan strain resisten dari invertebrata air setelah
terpapar kadmium di lapangan. Toksisitas adalah variabel pada ikan,
salmonoids menjadi sangat rentan terhadap kadmium. Efek subletal
pada ikan, terutama kelainan tulang belakang, telah dilaporkan.
Yang paling rentan hidup-tahapan itu adalah embrio dan larva awal,
sedangkan telur paling rentan.Dalam studi trout danau terkena
berbagai tingkat kadmium, peneliti menemukan bahwa perilaku mencari
makan kadmium terpengaruh, sehingga keberhasilan yang lebih rendah
pada menangkap mangsanya. Penurunan fungsi tiroid sebagai akibat
dari paparan cadmium juga telah didokumentasikan. Kedua tanggapan
menunjukkan ambang respon yang rendah untuk kadmium menyebabkan
perubahan perilaku. (AMAP 2002) Organisme Terestrial LainKadmium
mempengaruhi pertumbuhan tanaman dalam studi eksperimental,
meskipun tidak ada efek lapangan telah dilaporkan. Pembukaan
stomata, transpirasi, dan fotosintesis telah dilaporkan akan
terpengaruh oleh kadmium dalam solusi nutrisi, tetapi logam
diangkat ke tanaman lebih mudah dari solusi nutrisi dibandingkan
dari tanah. Tanaman terestrial dapat terakumulasi kadmium dalam
akar dan kadmium ditemukan terikat pada dinding sel (AMAP 1998).
Invertebrata Terrestrial relatif tidak sensitif terhadap efek racun
dari kadmium, mungkin karena mekanisme penyerapan efektif dalam
organ tertentu. Siput darat dipengaruhi oleh sublethally kadmium,
efek utama adalah pada konsumsi makanan dan dormansi, tetapi hanya
pada tingkat dosis yang sangat tinggi. Kadmium bahkan pada dosis
tinggi tidak mempengaruhi burung mematikan, meskipun terjadi
kerusakan ginjal. Kadmium telah dilaporkan dalam studi lapangan
untuk bertanggung jawab atas perubahan komposisi spesies dalam
populasi mikroorganisme dan beberapa invertebrata air. Dekomposisi
serasah daun sangat berkurang oleh polusi logam berat, dan kadmium
telah diidentifikasi sebagai agen penyebab paling ampuh untuk efek
ini.
3. Merkuri (Hg)a. Definisi MerkuriMerkuri atau raksa adalah
unsur kimia dengan lambang Hg, nomor atom 80 dan massa atom relatif
200,59 g/mol.
b. Keberadaan MerkuriRaksa merupakan satu dari lima unsur
(bersama cesium, fransium, galium, dan brom) yang berbentuk cair
dalam suhu kamar. Bijih utamanya adalah sulfida sinnabar (HgS) yang
dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya. Selain itu merkuri
ditemukan dalam mineral corderoit, livingstonit. Diperoleh terutama
melalui proses reduksi dari cinnabar mineral.
c. Eksrtaksi MerkuriSebagian besar merkuri dunia diperoleh dari
bijih utama, cinnabar atau vermillion dengan struktur kimia merkuri
sulfida (HgS). Cinnabar biasanya ditemukan dalam bentuk masif atau
butiran tetapi juga dapat terjadi sebagai kristal kecil yang
ditunjukkan di bawah. Bijih ini adalah merah terang dalam tetesan
warna dan kecil logam merkuri kadang-kadang dapat ditemukan dalam
bijih itu sendiri. Area utama untuk pertambangan cinnabar berada di
Italia dan Spanyol yang menyediakan 50% dari dunia merkuriSumber
EkstraksiBijih air raksa dapat ditemui pada batuan : cinnabar
(HgS), Metasinabarit, Kalomel, Terlinguait, Eglestonit, Montroidit.
Namun bijih air raksa yang terpenting hanyalah cinnabar, Cinnabar
(HgS) ini dipanggang menghasilkan oksidanya yang pada gilirannya
terdekomposisi kira-kira 500o C, air raksa akan menguap. Merkuri
dapat diperoleh dari cinnabar dengan memanaskan bijih cinnabar
dalam arus udara dan kondensasi uap merkuri terbentuk. Karena titik
didih merkuri yang relatif rendah dapat dengan mudah dimurnikan
dengan distilasi vakum. Reaksi merkuri sulfida dengan oksigen yang
ditunjukkan di bawah ini:HgS (s) + O2 (g) Hg (g) + SO2 (g)Proses
lain untuk mengurangi emisi SO2(g) ialah dengan memanggang HgS
dengan Fe atau CaOHgS (s) + Fe (s) FeS (s) + Hg (g) 4 HgS (s) + 4
CaO (s) 3 CaS (s) + CaSO4 (s) + 4 Hg (g)Pemanggangan HgS tidak
menghasilkan HgO. HgO tidak mantap pada suhu tinggi, mengurai
menjadi Hg (g) dan O2 (g).Raksa dimurnikan dengan mereaksikannya
dengan HNO3 (aq), yang mengoksidasi hampir semua pengotor. Hasilnya
(tak larut) mengembang ke permukaan cairan dan dapat diambil.
Pemurnian terakhir adalah melalui penyulingan. Raksa mudah
diperoleh dengan kemurnian yang paling tinggi dari kebanyakan logam
(99,9998% Hg atau lebih).
d. Sifat Merkuri Sifat fisikaPenampilanPutih keperakan
FaseCair
Massa jenis13,534 g/cm3
Titik lebur234,32 K
Titik didih629,88 K
Kalor peleburan2,29 kJ/mol
Kalor penguapan59,11 J/(mol.K)
Kapasitas kalor27,938 J/(mol.K)
Elektronegativitas1,9
Energi ionisasi(1) 1.007,1 kJ/mol; (2) 1.810 kJ/mol;(3) 3.300
kJ/mol
Jari-jari atom150 pm
Jari-jari kovalen149 pm
Jari-jari Van Der Waals155 pm
Sifat kimiaa. kemagnetanHg tidak dapat ditarik oleh magnet
(diamagnetik) sebab semua elektronnya telah berpasangan. Unsur Hg
kurang reaktif dibandingkan zink dan kadmium, dan tidak dapat
menggantikan hidrogen dari asamnya, namun merkuri mampu mengkorosi
alumunium dengan cepat, sehingga pengangkutan dengan pesawat
dibatasi. Densitas raksa yang tinggi menyebabkan benda-benda
seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam
cairan raksa hanya dengan 20% volumenya terendam.b. Ikatan yang
terbentukUntuk raksa, kebanyakan senyawaannya bersifat kovalen.
Kemantapan ikatan Hg-C mengakibatkan banyaknya jumlah senyawa raksa
organik. Halida logam, kecuali HgF2, hanya sedikit mengion dalam
larutan berair. Raksa membentuk ion diatomik dengan ikatan kovalen
logam-logam, Hg22+.c. ReaktivitasUnsur Hg kurang reaktif
dibandingkan zink dan kadmium, dan tidak dapat menggantikan
hidrogen dari asamnya, namun merkuri mampu mengkorosi alumunium
dengan cepat, sehingga pengangkutan dengan pesawat dibatasi.Dalam
tabel sifat-sifat umum Zn, Cd, dan Hg beberapa perbedaan yang
tersirat, mungkin disebabkan oleh kenyataan bahwa elektron 4f bukan
merupakan perisai yang baik bagi elektron kulit terluar jika
dibandingkan bengan elektron dalam subkulit bagian dalam lainnya.
Ini menyebabkan tingginya muatan inti efektif dan ukuran atom Hg
yang lebih kecil dari yang diharapkan. Akibatnya, energi pengionan
Hg sedikit lebih tinggi dibandingkan pada Zn dan Cd. Energi hidrasi
untuk Hg22+ dan Hg2+ juga tidak sebesar pada Zn2+ dan Cd2+. Dapat
kita lihat juga bahwa potensial reduksi Hg22+ dan Hg2+ bernilai
positif, sedangkan untuk Zn2+ dan Cd2+ negatif. Dari penjelasan
tersebut dapat kita simpulkan bahwa Zn dan Cd adalah logam yang
cukup aktif, tetapi Hg kurang. Unsur Cd dan Zn larut dalam HCl
namun, Hg tidak. Untuk reaksi-reaksi yang terjadi nanti akan di
jelaskan di sub-bab reaksi. d. KerapatanDensitas raksa yang tinggi
menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika
diletakkan di dalam cairan raksa hanya dengan 20% volumenya
terendam.Sifat yang tak lazim dari Hg adalah dapat membentuk seyawa
merkuri (I) yang mengandung ion Hg22+ dan senyawa merkuri (II) yang
mengandung ion Hg2+. Merkuri juga membentuk sejumlah senyawa
kompleks dan organomerkuri. Sifat yang tak lazim dari Hg adalah
dapat membentuk seyawa merkuri (I) yang mengandung ion Hg22+ dan
senyawa merkuri (II) yang mengandung ion Hg2+. Merkuri juga
membentuk sejumlah senyawa kompleks dan organomerkuri. Merkuri
menyebabkan kerusakan jantung dan ginjal, kebutaan, cacat saat
dilahirkan, serta sangat merusak bagi kehidupan air.- Reaksi dengan
udara merkuri dibakar hingga suhu 350C untuk membentuk merkuri (II)
oksida.2Hg(s) + O2(g) 2HgO(s)- Reaksi dengan halogen Logam merkuri
bereaksi dengan fluorin, klorin, bromine dan iodine untuk membentuk
merkuri (II) dihalida.Hg(s) + F2(g) HgF2(s)Hg(s) + Cl2(g)
HgCl2(s)Hg(s) + Br2(g) HgBr2(s)Hg(s) + I2(g) HgI2(s)- Reaksi dengan
asam Merkuri tidak bereaksi dengan asam non oksidasi, tetapi
bereaksi dengan asam nitrit terkonsentrasi atau asam sulfur
terkonsentrasi untuk membentuk komposisi merkuri (II) dengan
nitrogen atau sulfur oksida.
PersenyawaanSel merkuri adalah sel volta primer yang terdiri
dari anoda zink dan katoda merkuri (II) oksida (HgO) bercampur
grafit. Elektrolitnya ialah kalium hidroksida (KOH) yang dijenuhkan
dengan zink oksida, dengan reaksi keseluruhan :Zn + HgO ZnO + Hg
Merkuri (II) fulminat (Hg(ONC)2)Sangat beracun serta sangat
sensitif terhadap gesekan dan goncangan Merkuri (II) sulfate
(HgSO4)Merkuri sulfat digunakan sebagai katalis dalam produki
asetaldehid dari asetilen dan air. Merkuri hidroksida
(Hg(OH)2)Merupakan basa lemah.
e. Kegunaan MerkuriRaksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam
gigi,insektisida, termometer, barometer, dan peralatan ilmiah lain,
walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah
digantikan (oleh termometer alkohol, digital, atau termistor)
dengan alasan kesehatan dan keamanan karena sifat toksik yang
dimilikinya. Merkuri(II) sulfida sebagai pigmen. Merkuri (II)
klorida digunakan dalam pembuatan senyawa merkuri lainnya. Merkuri
(I) klorida digunakan dalam sel kalomel dan sebagai fungisida.
Merkuri sulfat sebagai katalis dalam produki asetaldehid dari
asetilen dan air.
f. Dampak Merkuri Terhadap Kesehatan dan Lingkungan Jenis dan
Bahaya Merkuri Terhadap kesehatanBentuk racun dari air raksa pada
proses masuk pada tubuh manusia adalah methyl mercury (CH3Hg+ dan
CH3-Hg-CH3) dan garam organik, partikel mercuric khlor (HgCl2).
Methyl mercury dapat dibentuk oleh bakteri pada endapan dan air
yang bersifat asam. Ion merkuri anorganik adalah bersifat racun
akut. Elemen merkuri mempunyai waktu tinggal yang relatif pendek
pada tubuh manusia tetapi persenyawaan methyl mercury tinggal pada
tubuh manusia 10 kali lebih lama merkuri berbentuk metal (logam)
dan menyebabkan tidak berfungsinya otak, gelisah/gugup, ginjal, dan
kerusakan liver pada kelahiran (cacat lahir).Methyl mercury
terakumulasi pada rantai makanan, sebagai contoh adalah merkuri
bisa masuk ke dalam tubuh manusia dengan mengkonsumsi ikan yang
hidup pada perairan yang tercemar merkuri. Senyawa phenyl mercury
(C6H5Hg+ dan C6H5-Hg-C6H5) bersifat racun moderat dengan waktu
tinggal yang pendek pada tubuh tetapi senyawa ini berubah bentuk
secara cepat pada lingkungan menjadi bentuk merkuri anorganik. Dari
survei efek bahaya, merkuri ini adalah bersifat racun bagi semua
bentuk kehidupan, dan bersifat lambat untuk dikeluarkan dari tubuh
manusia. Methyl mercury beracun 50 kali lebih kuat daripada merkuri
anorganik.
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan, kadar merkuri maksimum di
dalam air adalah 0,001 mg/l. Dikenal 3 bentuk merkuri, yaitu:-
Merkuri elemental (Hg): terdapat dalam gelas termometer, tensimeter
air raksa, amalgam gigi, alat elektrik, batu batere dan cat. Juga
digunakan sebagai katalisator dalam produksi soda kaustik dan
desinfektan serta untuk produksi klorin dari sodium klorida. -
Merkuri inorganik: dalam bentuk Hg++ (Mercuric) dan Hg+ (Mercurous)
Misalnya: Merkuri klorida (HgCl2) termasuk bentuk Hg inorganik yang
sangat toksik, kaustik dan digunakan sebagai desinfektanMercurous
chloride (HgCl) yang digunakan untuk teething powder dan laksansia
(calomel) Mercurous fulminate yang bersifat mudah terbakar.-
Merkuri organik: terdapat dalam beberapa bentuk, a.l. :Metil
merkuri dan etil merkuri yang keduanya termasuk bentuk alkil rantai
pendek dijumpai sebagai kontaminan logam di lingkungan. Misalnya
memakan ikan yang tercemar zat tsb. dapat menyebabkan gangguan
neurologis dan kongenital.Merkuri dalam bentuk alkil dan aryl
rantai panjang dijumpai sebagai antiseptik dan fungisida.
Dampak Terhadap Kesehatan1. Merkuri elemental (Hg)Uap merkuri
yang terhirup paling sering menyebabkan keracunan, sedangkan unsur
Merkuri yang tertelan ternyata tidak menyebabkan efek toksik karena
absorpsinya yang rendah kecuali jika ada fistula atau penyakit
inflamasi gastrointestinal atau jika merkuri tersimpan untuk waktu
lama di saluran gastrointestinal. Merkuri yang masuk kedalam tubuh
melalui Intravena dapat menyebabkan emboli paru. Karena bersifat
larut dalam lemak, merkuri elemental ini mudah melalui sawar otak
dan plasenta. Di otak ia akan berakumulasi di korteks cerebrum dan
cerebellum dimana ia akan teroksidasi menjadi bentuk merkurik (Hg++
) ion merkurik ini akan berikatan dengan sulfhidril dari protein
enzim dan protein seluler sehingga menggangu fungsi enzim dan
transport sel. Pemanasan logam merkuri membentuk uap merkuri oksida
yang bersifat korosif pada kulit, selaput mukosa mata, mulut, dan
saluran pernafasan.2. Merkuri inorganik: Sering diabsorpsi melalui
gastrointestinal, paru-paru dan kulit. Pemaparan dalam jangka
pendek dengan kadar yang tinggi dapat menyebabkan gagal ginjal
sedangkan pada pemaparan jangka panjang dengan dosis yang rendah
dapat menyebabkan proteinuri, sindroma nefrotik dan nefropati yang
berhubungan dengan gangguan imunologis.3. Merkuri organik: terutama
bentuk rantai pendek alkil (metil merkuri) dapat menimbulkan
degenerasi neuron di korteks cerebri dan cerebellum dan
mengakibatkan parestesi distal, ataksia, disartria, tuli dan
penyempitan lapang pandang. Metil merkuri mudah pula melalui
plasenta dan berakumulasi dalam fetus yang mengakibatkan kematian
dalam kandungan dan cerebral palsy.
Dampak Merkuri terhadap lingkunganPara penambang emas
tradisional menggunakan merkuri untuk menangkap dan memisahkan
butir-butir emas dari butir-butir batuan. Endapan Hg ini disaring
menggunakan kain untuk mendapatkan sisa emas. Endapan yang
tersaring kemudian diremas-remas dengan tangan. Air sisa-sisa
penambangan yang mengandung Hg dibiarkan mengalir ke sungai dan
dijadikan irigasi untuk lahan pertanian. Selain itu, komponen
merkuri juga banyak tersebar di karang, tanah, udara, air, dan
organisme hidup melalui proses fisik, kimia, dan biologi yang
kompleks. Mercury dapat terakumulasi dilingkungan dan dapat
meracuni hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Acidic permukaan air
dapat mengandung signifikan jumlah raksa. Bila nilai pH adalah
antara lima dan tujuh, maka konsentrasi raksa di dalam air akan
meningkat karena mobilisasi raksa dari dalam tanah. Setelah raksa
telah mencapai permukaan air atau tanah dan bersenyawa dengan
karbon membentuk senyawa Hg organik oleh mikroorganisme (bakteri)
di air dan tanah. Senyawa Hg organik yang paling umum adalah methyl
mercury, suatu zat yang dapat diserap oleh sebagian besar organisme
dengan cepat dan diketahui berpotensi menyebabkan toksisitas
terhadap sistem saraf pusat. Bila mikroorganisme (bakteri) itu
kemudian termakan oleh ikan, ikan tersebut cenderung memiliki
konsentrasi merkuri yang tinggi. Ikan adalah organisme yang
menyerap jumlah besar methyl raksa dari permukaan air setiap hari.
Akibatnya, methyl raksa dapat ikan dan menumpuk di dalam rantai
makanan yang merupakan bagian dari mereka. Efek yang telah raksa
pada hewan adalah kerusakan ginjal, gangguan perut, intestines
kerusakan, kegagalan reproduksi DNA dan perubahan.
BAB IIIPENUTUP
A. KesimpulanAdapun kesimpulan yang diperoleh berdasarkan uraian
di atas yaitu sebagai berikut:1. Bahan mentah yang sering digunakan
adalah berupa seng yang banyak ditambang adalah sfalerit (seng
sulfida).2. Umumnyakadmiumterdapatbersama-sama dengan Zn dalam
bijinya, sehinggakadmiumdiperoleh sebagai hasil sampingan produksi
seng.3. Bijih merkuri terpenting adalah cinnabar (HgS), untuk
mengisolasi Hg bijih dipanggang untuk membentuk oksida yang akan
terdekomposisi pada 5000C yang selanjutnya Hg(0) diuapkan.4. Logam
Zn dan Cd adalah logam aktif, sedangkan Hg tidak.