makalah germanium

BAB I

PENDAHULUAN

1.             Latar Belakang

Pembangunan diberbagai bidang terutama bidang industri timbul berbagai masalah baru, hal ini terkait dengan pencemaran lingkungan oleh limbah buangan dari industri – industri yang semakin bertambah dari waktu ke waktu. Hal ini akan sangat berpengaruh pada kesehatan lingkungan. Pencemaran ini terjadi pada perairan, udara dan tanah sebagai akibat dari adanya berbagai aktivitas di atas. Pertumbuhan kota dengan perkembangan timbulnya industry, kesadaran yang dan mengikutinya pengertian telah mendorong adanya

Pembuangan bahan buangan kimia maupun bahan pencemar lainnya ke dalam air akan mempengaruhi kehidupan dalam air. Pada air sungai yang telah tercemar terjadi penurunan kualitas air dan tentunya akan sangat membahayakan bila dikonsumsi maupun digunakan untuk bidang pertanian. Pencemaran yang diakibatkan oleh logam – logam berat akan memberikan pengaruh yang negative terhadap kesehatan. Beberapa macam logam berat sangat beracun terhadap tanaman, hewan, dan manusia. Logam – logam tersebut bersifat tahan lama dalam waktu yang lama pula, bahkan ada juga logam beracun yang tidak dapat dikenali baik dari warna maupun baunya. seperti arsenik dan berbagai senyawanya. Hal ini tentunya sangat membahayakan karena sebagian logam tersebut telah dipergunakan secara luas sebagai pestisida dan disebarkan ke tata lingkungan sebagai pembuangan industry yang tidak diketahui. Jika hal ini dibiarkan tentunya akan sangat merugikan masyarakat karena bisa menyebabkan terjadinya keracunan kematian. Jenis limbah logam berat yang akan dibahas dalam makalah ini adalah Arsen (As). Arsen atau arsenik yang sering diketahui sebagai salah satu limbah yang berbahaya dan beracun merupakan bahan pencemar yang banyak terdapat di alam sebagai suatu unsur alami. Selain terdapat secara alami di alam, Arsen atau Arsenic juga ditemukan dalam bentuk limbah buangan dari industri – industri yang mencemari sungai – sungai yang mengalir sepanjang daerah pemukiman penduduk. Arsenic melebihi ini nilai dikenal ambang sebagai batas bahan yang pencemar karena dan kandungannya yang terdapat dalam sungai atau badan air telah ditentukan membahayakan untuk dikonsumsi makhluk hidup. Selain itu, yang dapat menyebabkan kesakitan

Persenyawaan arsenik pun dikenal sangat beracun dan apabila dikonsumsi, arsenik ini dapat terakumulasi. Karena sifatnya yang beracun, arsenic ini dapat membahayakan makhluk hidup terutama manusia sebab dapat menimbulkan berbagai penyakit dalam tubuh bahkan kematian. Kasus keracunan yang disebabkan oleh arsen ini terutama dapat ditemukan di Bangladesh. Keracunan arsenic yang terjadi di Bangladesh tersebut disebabkan karena masyarakat mengkonsumsi air yang telah terkontaminasi oleh arsen dari sumur yang dibuat Pemeritah untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Hal ini tentunya perlu menjadi pelajaran bagi Pemerintah sebelum membuat kebijakan maupun keputusan yang berwawasan lingkungan, sebab jika salah dalam mengambil kebijakan dan tindakan maka akan menimbulkan kerugian bagi mayarakat

Selenium adalah zat padat alami yang banyak tetapi tidak merata dalam kerak bumi. Hal ini juga umumnya ditemukan di bebatuan dan tanah. Selenium, dalam bentuk murni abu-abu metalik kristal hitam, sering disebut sebagai unsur selenium atau debu. Elemental selenium diproduksi secara komersial, terutama sebagai produk sampingan dari tembaga pemurnian. Selenium tidak sering ditemukan di lingkungan dalam bentuk mendasar, tetapi biasanya dikombinasikan dengan zat lain.

 Sebagian besar selenium dalam batuan dikombinasikan dengan mineral sulfida atau dengan perak, tembaga, timah, nikel, dan mineral. Selenium juga menggabung dengan oksigen untuk membentuk beberapa zat-zat yang tidak berwarna putih atau kristal. Selenium dan senyawa yang digunakan dalam beberapa perangkat fotografi, pistol bluing (solusi cair yang digunakan untuk membersihkan bagian-bagian logam senjata), plastik, cat, shampoo anti-ketombe, suplemen vitamin dan mineral, fungisida, dan beberapa jenis kaca. Sebagai contoh, selenium sulfida digunakan di shampoo anti-ketombe dengan nama dagang umum Selsun Blue. Selenium juga digunakan untuk menyiapkan obat-obatan dan sebagai nutrisi suplemen pakan untuk unggas dan ternak.

Selenium terjadi secara alami di lingkungan. Sebagai salah satu elemen, selenium tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, meskipun selenium dapat berubah bentuk dalam lingkungan. Pelapukan batuan dan tanah dapat mengakibatkan rendahnya tingkat selenium dalam air, yang dapat diambil oleh tanaman. Cuaca juga mengeluarkan selenium ke udara pada debu halus seperti partikel. Letusan gunung berapi dapat melepaskan selenium di udara. Selenium biasanya memasuki udara dari pembakaran batubara atau minyak. Selenium yang mungkin ada dalam mengkombinasikan bahan bakar fosil dengan oksigen ketika dibakar, yang kemudian bereaksi dengan air untuk membentuk senyawa yang larut selenium.
Partikel udara selenium, seperti dalam abu, dapat menetap di tanah atau air permukaan. Pembuangan selenium dalam produk dan limbah komersial juga dapat meningkatkan jumlah selenium dalam tanah. Bentuk dan nasib selenium dalam tanah sangat tergantung pada keasaman lingkungan dan interaksi dengan oksigen. Dalam ketiadaan oksigen ketika tanah asam, jumlah selenium yang dapat memasukkan tanaman dan organisme harus rendah. Dengan demikian, ada kemungkinan peningkatan paparan terhadap senyawa ini. Selenium dapat memasukkan air permukaan di perairan saluran irigasi. Beberapa bukti menunjukkan bahwa selenium dapat diambil dalam jaringan organisme perairan dan kemungkinan peningkatan konsentrasi sebagai selenium dilewatkan melalui rantai makanan.
Orang terpapar kadar rendah selenium setiap hari melalui makanan, air, dan udara. Selenium juga merupakan elemen esensial bagi manusia dan hewan. Namun, selenium dapat berbahaya bila diambil secara teratur dalam jumlah yang lebih tinggi daripada yang dibutuhkan untuk kesehatan yang baik. Sebagian besar orang-orang mendapatkan asupan selenium dari makanan, dan untuk tingkat yang lebih rendah, dari air intake. Selenium yang berkadar rendah juga dapat ditemukan dalam air minum. Orang-orang juga mungkin akan terkena selenium dari sumber-sumber industri. Manusia biasanya tidak terkena selenium dalam jumlah besar di udara. Pekerjaan di mana manusia dapat terpapar selenium di udara adalah industri logam, selenium-proses pemulihan, cat manufaktur, dan perdagangan khusus.

Germanium adalah logam, tapi benar-benar tanpa properti metalik.
Karena terdapat dalam fisiologi fenomena yang dikenal sebagai efek oleh dehydrogenating  dimana ion negatif hidrogen (yang dapat dipandang sebagai sebuah elektron) dibuang dari tubuh, itu mengarah ke asumsi bahwa germanium mungkin memiliki aplikasi biologis menarik juga. Mengacu pada tindakan germanium organik dalam menangkap dan mengkombinasikan dengan ion hidrogen yang telah terkumpul di dalam tubuh untuk dihilangkan.

Air Lourdes: di Pyrenees di perbatasan Prancis Spanyol, ada sebuah desa kecil bernama Lourdes dengan jumlah penduduk sekitar 10.000.  Sejauh ini banyak orang-orang datang  terdiri oleh sakit yang mencari penyembuhan penyakit dengan bantuan air mengalir  keluar dari batu yang dibangun katedral. Air ini dianalisis dan ditemukan bahwa beberapa "keajaiban air" mengandung jumlah yang relatif tinggi dari germanium. Harus dikatakan bahwa saya tidak memiliki informasi mengenai apa senyawa lain yang terkandung dalam air Lourdes tetapi jika dibandingkan dengan perairan lain jumlah germanium jauh lebih besar.
Germanium dapat menyembuhkan penyakit dengan mendorong tubuh sebagai  kekuatan penyembuhan alami. Dengan meningkatkan aliran oksigen, germanium merangsang laten kekuatan penyembuhan alami yang ada dalam tubuh manusia, sehingga menghasilkan yang sangat efektif mengobati penyakit apapun.

Apakah ada hubungan erat antara tindakan germanium dan proses penyembuhan alami dalam tubuh.  Dalam kasus-kasus klinis juga, germanium telah sangat efektif dalam pengobatan sejumlah penyakit yang disebabkan oleh ketidakmampuan adrenalin, termasuk pembesaran kelenjar prostat, kanker payudara dan kanker rahim, gondok dan mvoma rahim, dll. Germanium dapat meningkatkan jumlah oksigen diangkut oleh hemoglobin dalam sel darah merah. Pasokan oksigen ke sel-sel jaringan dengan demikian meningkat. mengakibatkan aktivitas sel yang lebih besar.

2.              Rumusan Masalah

a.       Bagaimana sejarah penemuan Arsen, germanium dan selenium?

b.      Apa saja sifat fisis dan kimia arsen, germanium dan selenium?

c.       Bagaimana kelimpahan unsur arsen, germanium dan selenium dialam?

d.      Apa saja senyawa arsen, germanium dan selenium?

e.       Apa saja kegunaan dan bahaya unsure arsen, germanium dan arsenium?

f.       Bagaimana proses pembuatan arsen, germanium dan selenium?

g.      Bagaimana siklus unsur-unsur diatas?

3.             Tujuan

a.       Mengetahui sejarah penemuan arsen, germanium dan selenium

b.      Mengetahui sifat fisis dan kimia arsen,germanium dan selenium

c.       Mengetahui senyawa arsen,germanium dan selenium

d.      Mengetahui kegunaan dan bahaya arsen, germanium dan selenium

e.       Mengetahui pembuatan arsen, germanium dan selenium

BAB II

GERMANIUM, ARSEN, dan SELENIUM

1.      Germanium

A.           Sejarah Germanium

Keberadaan unsur germanium telah ditemukan sekitar 100 tahun yang lalu oleh ahli kimia Rusia, Mendeleev Omitri.Sementara pada tahun 1886, seorang kimiawan Jerman, Clemens Winkler,  membuat analisis kimia bijih argyrodite, melihat pada penyelesaian analisisnya bahwa jumlah semua bahan tidak menambahkan ke jumlah sebelumnya. Dalam upaya untuk menemukan substansi yang hilang, ia mengembangkan dan bereksperimen dengan beberapa tes sampai akhirnya ia berhasil mengisolasi itu. Dalam analisis berikutnya ia menemukan bahwa itu cocok deskripsi dari elemen Mendeleev sebelumnya disebut "ekasilicon." Winkler memutuskan untuk memberi nama unsur baru germanium, sebagai penghormatan kepada tanah airnya.

B.           Sifat Fisis dan Sifat Kimia Germanium

Germanium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang unsur (Ge) dan nomor atom 32. Unsur ini logam yang putih keabu-abuan, massa atomnya 72.64 g/mol. Dalam bentuknya yang murni, germanium berbentuk kristal dan rapuh. Germanium merupakan bahan semikonduktor yang penting. Tehnik pengilangan-zona (zone-refining techniques) memproduksi germanium kristal untuk semikonduktor dengan kemurnian yang sangat tinggi. ciri-ciri fisik dan ciri-ciri atom germanium adalah sebagai berikut:

Ciri-ciri Fisik

Fasa                                                     : Padat

Massa Jenis                                         : 5.323 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur          : 5.60 g/cm³

Titik lebur                                            : 1211.40 K

Titik Didih                                          : 3106 K

Kalor peleburan                                   : 36.94 kJ/mol

Kalor penguapan                                 : 334 kJ/mol

Ciri-ciri Atom

Bilangan Oksidasi                               : 4

Elektronegativitas                               : 2.01 (skala pauling)

Energy ionisasi                                    : ke-1 762 kJ/mol

                                                              ke-2 1537.5 kJ/mol

                                                              ke-3 3302.1 kJ/mol

jari-jari atom                                        : 125 pm

jari-jari kovalen                                   : 122 pm

C.          Kelimpahan Germanium di Alam

Logam ini dapat ditemukan:

§  Argirodite, sulfide germanium dan perak

§  Germanite, yang mengandung 8% unsure ini

§  Biji seng

§  Batu bara

§  Mineral-mineral lainnya

Germanium murni ditemukan dalam bentuk yang keras, berkilauan, berwarna putih keabu-abuan, tapi merupakan metalloid yang rapuh. Germanium stabil di udara dan air pada keadaan yang normal, dan sukar bereaksi dengan alkali dan asam, kecuali dengan asam nitrat.

D.          Senyawa-Senyawa Germanium

Germanium tidak larut dalam asam dan basa encer, tetapi larut perlahan dalam asam sulfat pekat dan bereaksi keras dengan alkali cair untuk menghasilkan germinates ( 2-. Germanium terjadi terutama di bilangan oksidasi +4, meskipun banyak senyawa yang dikenal dengan keadaan oksidasi +2. Oksidasi lainnya jarang terjadi seperti +3 ditemukan dalam senyawa.

Dua germanium oksida dikenal yaitu Germanium dioksida  (Germania) dan monoksida germanium GEO. Dioksida ini dapat diperoleh dengan pemanggangan sulfide germanium  dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germinates. Monoksida, oksida germaous dapat diperoleh dengan reaksi suhu tinggi dari  dengan logam Ge. Senyawa biner lainnya, kalkogen juga dikenal seperti disulpida , diselenide  dan monosulfida GES, selenide GeSe, dan telluride GeTe. Bentuk  sebagai endapan putih ketika hydrogen sulfide dilewatkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge (IV). Disulfide ini lumayan larut dalam air dan dalam larutan alkali kaustik atau sulfida basa. Tetapi tidak larut dalam air asam.

Germanium klorida  diperoleh sebagai cairan berwarna merah, mendidih pada 83º C dengan pemanasan logam dengan klorin. Senyawa-senyawa germanium yang lainnya adalah  bismuth germanae,  tetra ethil germane,  tetra metal germane.

E.           Kegunaan dan Bahaya Germanium

                                             a.         Kegunaan

Ketika germanium didoping dengan arsenik, galium atau unsur-unsur lainnya, ia digunakan sebagai transistor dalam banyak barang elektronik. Kegunaan umum germanium adalah sebagai bahan semikonduktor. Kegunaan lain unsur ini adalah sebagai bahan pencampur logam, sebagai fosfor di bola lampu pijar dan sebagai katalis. Germanium dan germanium oksida tembus cahaya sinar infra merah dan digunakan dalam spekstroskopi infra mera dan barang-baran optik lainnya, termasuk pendeteksi infra merah yang sensitif. Index refraksi yang tinggi dan sifat dispersi oksidanya telah membuat germanium sangat berguna sebagai lensa kamera wide-angle dan microscope objectives. Bidang studi kimia organogermanium berkembang menjadi bidang yang penting. Beberapa senyawa germanium memiliki tingkat keracunan yang rendah untuk mamalia, tetapi memiliki keaktifan terhadap beberap jenis bakteria, sehingga membuat unsur ini sangat berguna sebagai agen kemoterapi.

Germanium transistor

                         

                       

            Germanium dipandang sebagai pengganti potensial untuk silicon pada chip mini. Kegunaan lain dalam elektronika termasuk posfor di lampu neon. Germanium transistor masih digunakan di beberapa pedal efek oleh musisi yang ingin memproduksi karakter nada khas. Germanium dioksida juga digunakan dalam katalis untuk polimerisasi dalam produksi polyethylene terephtalate.  Selain itu juga germanium telah mendapatkan popularitas dalam beberapa tahun terakhir terkenal karena kemempuannya untuk meningkatkan fungsi system kekebalan tubuh pada pasien kanker. Ini tersedia di Amerika Serikat sebagai suplemen makanan dalam bentuk kapsul, oral atau tablet, dan juga telah ditemukan sebagai larutan injeksi. Sebelumnya bentuk anorganik, khususnya garam sitrat-laktat, menyebabkan sejumlah kasus disfungsi ginjal, steatosis hati

            Germanium anorganik mampu melindungi tubuh dari pertumbuhan tumor dan kanker ganas dengan jalan memperkuat sistem imun. Germanium dibutuhkan oleh tubuh, dalam satu hari minimal 1 mg. Seperti halnya selenium, germanium juga termasuk ke dalam golongan trace mineral.

            Germanium organik melindungi diri dari akumulasi amyloid, suatu produk oksidatif radikal bebas (berdasarkan riset pada tikus). Kelebihan amyloid akan menyebabkan amyloidosis, yaitu suatu penyakit yang diakibatkan ketidakseimbangan dalam proses pemecahan protein yang menyebabkan terakumulasinya amyloid. Amyloidosis diketahui berhubungan dengan penyakit inflammatori kronis, kelainan sel plasma, deposisi amyloid di organ neuroendokrin, dan defisiensi kongenital enzim (terutama enzim yang berperan dalam penguraian prekursor amyloid). Selain itu, germanium organik juga melindungi sistein (suatu asam amino sulfhidril) dari oksidasi.

                                            b.         Bahaya

Bahaya fisik yang dapat ditimbulkanoleh germanium, dilihat dari bentuk gasnya, yang lebih berat dari pada udara sehingga dapat berpindah dengan cepat sepanjang permukaan bumi. Selain itu, sebagi salah satu logam berat, germanium juga memiliki dampak negatif apabila terakumulasi dalam sistem perairan

F.                 Pembuatan Germanium

Unsur ini diambil secara komersil dari debu-debu pabrik pengolahan bijih-bijih seng, dan sebagai produk sampingan beberapa pembakaran batubara. Germanium dapat dipisahkan dari logam-logam lainnya dengan cara distilasi fraksi tetrakloridanya yang sangat reaktif. Tehnik ini dapat memproduksi germanium dengan kemurnian yang tinggi.

Gambar cara pengolahan germanium

Contoh product yang dihasilkan oleh germanium.

2.             Arsenik

A.       Sejarah Arsen

                 Arsen berasal dari kata arsenicum (bahasa Latin) dan kata arsenicon (bahasa Yunani) yang artinya: orpiment kuning; dan laki-laki karena pada masa itu logam dipercaya mempunyai jenis kelamin. Arsen juga diambil dari bahasa Arab yaitu Az-zernikh yang artinya: orpiment dari Persia (zerni-zar). Orpiment sendiri artinya adalah mineral berwarna kuning cerah dengan komposisi arsenik sulfida (As2S3). Arsen dilambangkan dengan As.

                 Arsen dikenal sejak zaman prasejarah sehingga penemu arsen tidak diketahui secara pasti. Dalam perkembangan sejarah, arsen dikenal sebagai racun pembunuh paling populer. Arsen terkenal sebagai Raja Racun dan Racunnya Para Raja karena kebanyakan korban arsen adalah para penguasa, bangsawan atau tuan tanah. Di masa pemerintahan Ratu Victoria Inggris kegunaan arsen mengalami pergeseran. Arsen dicampurkan dalam air cuka atau air kapur lalu diminum oleh para wanita karena dipercaya mampu mempercantik kulit. Pada tahun 1250, Albertus Magnus dipercaya sebagai orang pertama yang menemukan bagaimana cara mengisolasi arsen, lalu pada tahun 1649 Johan Schroeder dikabarkan mampu membuat dan mempersiapkan unsur ini.

B.       Sifat Fisis dan Sifat Kimia Arsen

                 Logam Arsen bewarna abu-abu, sangat rapuh, kristal dan semi-metal benda padat. Ia berubah warna dalam udara, dan ketika dipanaskan teroksida sangat cepat menjadi arsen oksida dengan bau bawang. Arsen dan senyawa-senyawanya sangat beracun.

Arsen mempunyai nomor atom 33 dengan massa atom sebesar 74,9216 sma dan jari-jari atomnya 1,39Å. Volume atomnya adalah 13,10 cm3/mol. Strukutur atomnya berbentuk rombohedral. Arsen termasuk unsur golonngan metaloid, mempunyai titik didih dan titik lebur tinggi, yaitu 867 K dan 1090 K. Arsen mempunyai massa jenis 5,78 gram/cm3, kapasitas panas 0,33 j/gK, potensial ionisasi 9,81 volt, dan elektronegativitas sebesar 2,18. Harga entalpi pembentukan dan penguapannya adalah 27,7 kJ/mol dan 32,4 kJ/mol. Ciri-ciri fisik dan ciri-ciri atom arsen adalah sebagai berikut:

Ciri-Ciri Fisik

Fase                                                     :   Solid

Massa jenis (sekitar suhu kamar)         :   5,727 g/cm³

Massa jenis cair pada titik lebur          :   5,22 g/cm³

Titik lebur                                            :   1090 K (817 °C, 1503 °F)

Titik didih                                           :   887 K (614 °C, 1137 °F)

Ciri-Ciri Atom

Bilangan oksidasi                                :   ±3, 5 (oksida asam lemah)

Elektronegativitas                               :   2,18 (skala Pauling)

Energi ionisasi                                     :   ke-1    947,0 kJ/mol

                                                            :   ke-2  1798 kJ/mol

:                                                           :   ke-3  2735 kJ/mol

Jari-jari atom                                       :   115 pm

Jari-jari atom (terhitung)                     :   114 pm

Jari-jari kovalen                                   :   119 pm

C.       Kelimpahan Arsen di Alam

                 Arsen merupakan unsur yang melimpah secara alami di alam. Arsen jarang ditemukan dalam bentuk unsur karena arsen biasanya membentuk berbagai macam senyawa kompleks, bisa berupa trivalen (As+3) atau pentavalen (As+5). Pada umumnya, As+3 berupa As-anorganik, seperti senyawa As-pentoksida, asam arsenat, Pb-arsenat, dan Ca-arsenat. As organik bisa berupa As+3, maupun As+5 diantaranya asam arsanilat atau bentuk metilasi. Arsen juga terdapat di dalam tubuh mahluk hidup, baik hewan maupun tanaman dan bergabung dengan hidrogen atau karbon membentuk As-organik. Kerang dikenal sebagai hewan dengan kadar arsen organik tinggi.

                 Arsen biasa ditemukan di dalam kerak bumi yaitu pada batuan sedimen dan beku yang terdistribusi sebagai mineral. Kadar As tertinggi dalam bentuk arsenida dari timah hitam, perak dan bentuk sulfida dari emas. Mineral lain yang mengandung arsen adalah arsenopirit (FeAsS), realgar (As4S4), dan orpiment (As2S3). Kandungan arsen di bumi antara 1,5-2 mg/kg (NAS, 1977). Tanah yang tidak terkontaminasi arsen ditemukan mengandung kadar As antara 0,240 mg/kg, sedang yang terkontaminasi kadarnya lebih dari 550 mg/kg (Walsh & Keeney, 1975). Keberadaan arsen dalam tanah mampu menular pada tanaman. Ada tidaknya arsen dalam tanaman digunakan sebagai indikator kandungan arsen dalam tanah.

                 Arsen juga terdapat dalam air dan udara dalam bentuk organik dan anorganik. Crecelius (1974) menunjukkan bahwa 35% arsen anorganik terlarut dalam air hujan. Arsen mampu mencemari air permukaan dengan kandungan yang bervariasi di setiap daerah tercemar, yaitu berkisar 1 µg/l. Selain itu As juga terlarut dalam air sumur dalam. Kadar arsen tinggi juga ditemukan pada air di lokasi di mana terdapat aktivitas panas bumi (geothermal).

D.      Senyawa-Senyawa Arsenik

                 Bentuk arsen yang terkenal adalah As2O3 arsen trioksida atau warangan. Warangan ini bentuknya berupa bubuk berwarna putih yang larut dalam air. Bentuk lainnya adalah bubuk kuning As2S3 dan bubuk merah As4S4. Keduanya digunakan sebagai bahan cat, namun karena toksik akhirnya mereka tidak dipakai lagi. Adapun bentuk gasnya, yang juga beracun adalah arsin As2H3. Senyawa Arsen lainnya:

§ Asam arsenat (H3AsO4)

§ Asam arsenit (H3AsO3) 

§ Kadmium arsenida (Cd3As2)

§ Galium arsenida (GaAs)

§ Timbal biarsenat (PbHAsO4 )

E.       Kegunaan dan Bahaya Arsenik

                              a.     Kegunaan

                 Arsen digunakan untuk melapisi logam dan senjata yang terbuat dari perunggu. Hal ini menyebabkan senjata tersebut mempunyai daya bunuh tinggi. Di Indonesia, arsen digunakan untuk mencuci keris oleh orang-orang zaman dulu.

§ Bidang Kedokteran

                 Arsen berperan dalam pembuatan berbagai obat, seperti: arsphenamine sebagai obat penyakit sifilis; arsenat trioksida untuk terapi kanker; fowlers solution untuk pengobatan penyakit psoriasis. Arsen juga digunakan sebagai komponen pengobatan penyakit yang disebabkan oleh parasit dan pembuatan obat doping (doping agent).

§ Bidang pertaniaan

                 Arsen sebagai bahan pembuatan pestisida untuk meracuni tikus telah dilarang dikarenakan munculnya gangguan kesehatan manusia akibat terpapar arsen dalam proses produksi

§ Bidang Industri

                 Dalam bidang industri arsen berguna sebagai pewarna, pengawet kayu, bahan pembuatan bronzing dan senjata. Arsen juga digunakan sebagai bahan campuran pewarna cat rambut, mainan anak, pembungkus makanan, pewarna baju, serta berbagai jenis campuran logam.

                                 b.  Bahaya

                 Arsen bersifat toksik. Efek yang ditimbulkan bervariasi dari pusing hingga kematian tergantung kadar arsen yang masuk dalam tubuh. Keberadaan arsen dalam jumlah banyak dalam tubuh dapat menimbulkan keracunan. Bentuknya yang berupa bubuk, tidak berasa dan tidak berbau membuat arsen tidak mudah dikenali saat dicampurkan ke dalam makanan. Orang yang keracunan arsen akan menderita mual dan muntah hebat, rasa nyeri pada organ dalam secara tiba-tiba, dehidrasi akut dan lemas. Arsenic Pentoxide ( As205 ) yang terkandung dalam Udang bila bereaksi dengan Vitamin C dalam perut dapat berubah menjadi Arsenic Trioxide ( As203 ) yang sangat beracun. Mengakibatkan hati, Jantung, ginjal, pembuluh darah rusak, usus keluar darah, pembuluh darah melebar hingga menyebabkan kematian yang mengerikan dengan kelima panca indra keluar darah.

F.        Pembuatan Arsen

                 Seperti yang telah disebutkan, arsen dapat dibuat melalui isolasi. Namun, proses isolasi yang dilakukan di dalam laboratorium tidak terlalu diperlukan karena pada realitanya arsen terdapat di alam dalam jumlah melimpah.

                 Dalam proses isolasi, arsen dibuat pada skala industri dengan pemanasan mineral yang tepat dan sesuai, tanpa adanya udara dalam proses tersebut. Hasilnya, arsen akan dikeluarkan dalam kondisi kental terpisah dari senyawaan asalnya sebagai zat padat.

Berikut ini persamaan reaksi yang terjadi pada proses isolasi arsen yang dibuat dari senyawa FeAsS dan dipanaskan pada suhu 700°C:

FeAsS (s) → FeS (s) + As(g) → As(s)

G.       Siklus Arsenik

                 Pada gambar dibawah ini dapat dilihat bagaimana terjadinya siklus beogeokimia arsenik dalam udara, air dan sedimen.Arsen yang dilepaskan ke udara saat memproduksi energi adalah 0,470, pada proses peleburan atau penambangan adalah 0,370, pada proses industri adalah 0,0530 dan akibat pembuangan atau limbah adalah 0,003.

                 Sedimen mengandung senyawa arsenat yang sebagian dapat larut dalam air kemudian diserap kembali oleh sedimen. Dengan bantuan bakteri terdekomposisi menjadi senyawa arsenit. Selanjutnya arsenit dirubah menjadi senyawa asam metil arsenit. Sebagian asam metil arsenit larut dalam air dan sebagian lainnya dirubah oleh bakteri menjadi asam dimetilarsenit. Asam dimetilarsenit dalam air dirubah menjadi trimetilarsenit dan dimetilarsin. Di udara asam trimetilarsenit bereaksi dengan dimetilarsin menghasilkan senyawa asam dimetilarsenit yang dapat terserap kembali kedalam sedimen.

                 Level paparan arsen dalam lingkungan sangat bervariasiDalam Udara, level paparan oleh arsen yang paling rendah adalah di daerah terpencil dan pedesaan sedangkan level tertinggi adalah di daerah yang yang dekat dengan kawasan industri. Dalam air, level paling rendah terdapat dalam air laut kemudian sungai, danau dan yang paling tinggi ditemukan dalam air bawah tanah yang mengandung batuan vulkanik atau kaya dengan mineral yang terdeposit. Dalam tanah dan sedimen, level paparan arsen akan meningkat apabila ada kontaminasi arsenik yang bersumber dari manusia atau sumber alamiah.

3.             Selenium

A.       Sejarah Selenium

                 Selenium ditemukan pada tahun 1817 oleh Jöns Jakob Berzelius, yang menemukan elemen yang terkait dengan telurium (dinamai Bumi). Selenium ditemukan sebagai produk sampingan dari produksi asam sulfat.  Pada tahun 1954, dari fungsi biologis spesifik selenium ditemukan pada mikroorganisme.  Esensial ini bagi kehidupan mamalia ditemukan pada tahun 1957.  Pada 1970-an, itu ditunjukkan untuk adanya enzim. Hal ini diikuti oleh penemuan selenocysteine di protein.

                 Selama tahun 1980-an, itu menunjukkan bahwa selenocysteine dikode oleh kodon TGA. Mekanisme recoding yang bekerja pada bakteri bagian luar dan kemudian pada mamalia (lihat elemen SECIS). Pertumbuhan konsumsi selenium secara historis didorong oleh perkembangan stabil penggunaan baru, termasuk aplikasi dalam peracikan karet, baja paduan, dan selenium rectifier. Selenium juga merupakan material penting dalam drum printer laser dan mesin fotokopi.

                 Pada tahun 1970, selenium dalam rectifier yang sebagian besar telah digantikan oleh silikon, namun penggunaannya sebagai fotokonduktor di mesin fotokopi biasa-kertas telah menjadi aplikasi terkemuka. Selama tahun 1980, aplikasi fotokonduktor menurun (meskipun masih akhir menggunakan-besar) sebagai mesin fotokopi semakin banyak menggunakan photoconductors organik yang diproduksi.

                 Saat ini, penggunaan terbesar selenium seluruh dunia dalam pembuatan gelas, diikuti dengan menggunakan bahan kimia dan pigmen. menggunakan Electronics, meskipun sejumlah aplikasi terus, terus menurun. Pada akhir 1990-an, penggunaan selenium (biasanya dengan bismuth) sebagai aditif untuk kuningan pipa untuk memenuhi standar lingkungan yang tidak penting menjadi penting. Saat ini, total produksi dunia selenium terus meningkat sederhana.

                 Selenium terjadi secara alami dalam beberapa bentuk anorganik, termasuk selenide, selenate, dan Selenite. Dalam tanah, selenium paling sering terjadi dalam bentuk larut seperti selenate (analog dengan sulfat), yang tercuci ke sungai sangat mudah oleh limpasan. Selenium memiliki peran biologis, dan ini ditemukan dalam senyawa organik seperti dimetil selenide, selenomethionine, selenocysteine, dan methylselenocysteine. Dalam senyawa selenium memainkan peran analog dengan belerang.

                 Selenium ini paling sering dihasilkan dari bijih sulfida selenide di banyak, seperti tembaga, perak, atau timah. Hal ini diperoleh sebagai hasil sampingan dari pengolahan bijih ini, dari lumpur anoda kilang tembaga dan lumpur dari ruang utama tanaman asam sulfat. Lumpur tersebut dapat diproses oleh sejumlah sarana untuk memperoleh selenium gratis. Di Alam sumber selenium termasuk unsure yang banyak di temukan, dan selenium yang telah bioconcentrated oleh tanaman tertentu. sumber antropogenik selenium termasuk pembakaran batubara dan pertambangan dan peleburan bijih sulfida.

B.       Sifat Fisis dan Sifat Kimia Selenium

                 Selenium menyerupai sulfur, Selenium juga bisa berupa struktur amorf maupun kristal. Selenium amorf bisa berwarna merah (bentuk serbuk) atau hitam (dalam bentuk seperti kaca). Selenium kristal monoklinik berwarna merah tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang merupakan jenis paling stabil, berwarna abu-abu metalik.

                 Selenium menunjukkan sifat fotovoltaik, yakni mengubah cahaya menjadi listrik, dan sifat fotokonduktif, yakni menunjukkan penurunan hambatan listrik dengan meningkatnya cahaya dari luar (menjadi penghantar listrik ketika terpapar cahaya dengan energi yang cukup).. Di bawah titik cairnya, selenium memiliki sifat semikonduktor tipe p dan memiliki banyak kegunaan dalam penerapan elektronik . selenium juga merupakan unsure yang non toksit, namun senyawa selenium lainnya adalah beracun.

C.       Senyawa-Senyawa Selenium

                 Selenium dipercaya memiliki enam isotop. 80Se (49.7%) selenium yang paling  melimpah adalah 77Se, dengan spin I = 1/2 sangat bermanafaat dalam NMR.  Keakuratan massa atom selenium, 78.96±0.03, terbatas pada tempat dua desimal karena perubahan komposisi isotopnya. Di antara berbagai alotrop selenium, yang disebut  dengan selenium merah adalah molekul Se8 dengan struktur mirip mahkota dan melarut dalam CS2. Selenium abu-abu metalik berstruktur polimer heliks. Selenium hitam, dengan struktur polimer yang rumit, juga melimpah.

                 Diantara senyawa-senyawa unsure selenium adalah:

Selenide, selenate, selenite, dimetil selenide, selenomethionine, selenocysteine, dan methylselenocysteine, tembaga, perak, atau timah. sulfida selenide.

D.      Kegunaan dan Bahaya Selenium

                 Selenium adalah mineral penting yang dibutuhkan oleh tubuh. Mineral ini merupakan bagian penting dari enzim  antioksidan yang akan melindungi sel tubuh terhadap efek negative yang ditimbulkan dari radikal bebas.Selenium bekerja sebagai kofaktor untuk enzim yang terlibat dalam oksidasi asam lemak dan penghancuran asam amino.

Tubuh mengembangkan kemampuan untuk melawan radikal bebas akan menghancurkan sel dan mempunyai kontribusi terhadap perkembangan berbagai banyak kronik.Karena itu, selenium diduga mampu untuk menahan laju ketuaan dan perangsang jaringan akibat proses oksidasi.selain untuk melawan radikal bebas , selenium juga berperan sebagai system imunitas (kekebalan tubuh) , fungsi kelenjar tiroid yang baik dan keterlibatan selenium untuk mencegah kanker.

                 Selain fungsi selenium dalam bidang kesehatan, selenium juga berfungsi dalam bidang industry yaitu selenium dan senyawanya yang digunakan dalam beberapa perangkat fotografi, Selenium digunakan dalam xerografi untuk memperbanyak salinan dokumen, surat dan lain-lain. Juga digunakan oleh industri kaca untuk mengawawarnakan kaca dan untuk membuat kaca dan lapisan email gigi yang berwarna rubi. Juga digunakan sebagai tinta fotografi dan sebagai bahan tambahan baja tahan karat dan selenium berfungsi sebagai pistol bluing (solusi cair yang digunakan untuk membersihkan bagian-bagian logam senjata), plastik, cat, shampoo anti-ketombe, suplemen vitamin dan mineral, fungisida, dan beberapa jenis kaca. Sebagai contoh, selenium sulfida digunakan di shampoo anti-ketombe dengan nama dagang umum Selsun Blue. Selenium juga digunakan untuk menyiapkan obat-obatan dan sebagai nutrisi suplemen.

                 Selenium adalah salah satu komponen yang sering dipelajari sejak ditemukan pada tahun 1950 sebagai suatu unsur , sampai akhirnya diketahui bahwa selenium memiliki efek racun pada lingkungan. Selenium juga berbahaya bagi manusia dan hewan  jika dimakan dalamjumlah yang melebihi kebutuhan nutrisi. Kelebihan selenium mengakibatkan endema paru-paru, sakit perut, penyakit kuning, kerontokan rambut dan kelelahan pada manusia.

E.       Sumber dan Pembuatan Selenium

                 Tumbuhan merupakan sumber utama dari selenium. Sayangnya, kadar selenium yang terdapat pada tumbuhan seringkali berbeda-beda. Kadar dalam tumbuhan tergantung dari kadar Selenium dalam tanah dimana mereka tumbuh. Akibatnya, defisiensi selenium bisa terjadi pada mereka yang hidup di tanah yang sedikit mengandung selenium.

                 Selain dari tumbuhan, selenium bisa juga kita peroleh dari daging hewan termasuk makanan laut. Selenium dalam makanan terdapat dalam bentuk seleno methionin dan selenosistein.Selenium terjadi secara alami dalam beberapa bentuk anorganik, termasuk selenide, selenate, dan Selenite. Dalam tanah, selenium paling sering terjadi dalam bentuk larut seperti selenate (analog dengan sulfat), yang tercuci ke sungai sangat mudah oleh limpasan.

                 Selenium memiliki peran biologis, dan ini ditemukan dalam senyawa organik seperti dimetil selenide, selenomethionine, selenocysteine, dan methylselenocysteine. Dalam senyawa selenium memainkan peran analog dengan belerang. Selenium ini paling sering dihasilkan dari bijih sulfida selenide di banyak, seperti tembaga, perak, atau timah. Hal ini diperoleh sebagai hasil sampingan dari pengolahan bijih ini, dari lumpur anoda kilang tembaga dan lumpur dari ruang utama tanaman asam sulfat. Lumpur tersebut dapat diproses oleh sejumlah sarana untuk memperoleh selenium gratis. Alam sumber selenium termasuk tanah kaya selenium tertentu, dan selenium yang telah bioconcentrated oleh tanaman tertentu. sumber antropogenik selenium termasuk pembakaran batubara dan pertambangan dan peleburan bijih sulfida.

                 Selenium ditemukan dalam beberapa mineral yang cukup langka seperti kruksit dan klausthalit. Beberapa tahun yang lalu, selenium didapatkan dari debu cerobong asap yang tersisa dari proses bijih tembaga sulfida. Sekarang selenium di seluruh dunia dihasilkan dari pemurnian kembali logam anoda dari proses elektrolisis tembaga. Selenium diperoleh dari memanggang endapan hasil elektrolisis dengan soda atau asam sulfat, atau dengan meleburkan endapan tersebut dengan soda  dan niter (mineral  yang mengandung kalium nitrat).

BAB III

PENUTUP

A.             Simpulan

  Arsen atau arsenik yang sering diketahui sebagai salah satu limbah yang berbahaya dan beracun merupakan bahan pencemar yang banyak terdapat di alam sebagai suatu unsur alami. Selain terdapat secara alami di alam, Arsen atau Arsenic juga ditemukan dalam bentuk limbah buangan dari industri – industri yang mencemari sungai – sungai yang mengalir sepanjang daerah pemukiman penduduk. Arsenic melebihi ini nilai dikenal ambang sebagai batas bahan yang pencemar karena dan kandungannya yang terdapat dalam sungai atau badan air telah ditentukan membahayakan untuk dikonsumsi makhluk hidup. Selain itu, yang dapat menyebabkan kesakitan

Selenium adalah zat padat alami yang banyak tetapi tidak merata dalam kerak bumi. Hal ini juga umumnya ditemukan di bebatuan dan tanah. Selenium, dalam bentuk murni abu-abu metalik kristal hitam, sering disebut sebagai unsur selenium atau debu. Elemental selenium diproduksi secara komersial, terutama sebagai produk sampingan dari tembaga pemurnian. Selenium tidak sering ditemukan di lingkungan dalam bentuk mendasar, tetapi biasanya dikombinasikan dengan zat lain.

Germanium adalah logam, tapi benar-benar tanpa properti metalik.
Karena terdapat dalam fisiologi fenomena yang dikenal sebagai efek oleh dehydrogenating  dimana ion negatif hidrogen (yang dapat dipandang sebagai sebuah elektron) dibuang dari tubuh, itu mengarah ke asumsi bahwa germanium mungkin memiliki aplikasi biologis menarik juga. Mengacu pada tindakan germanium organik dalam menangkap dan mengkombinasikan dengan ion hidrogen yang telah terkumpul di dalam tubuh untuk dihilangkan.

DAFTRA PUSTAKA

Krull, I. S. (ed). (1991). Journal of Chromatography Library_volume 47 Trace Metal Analysis and Speciation. 655 Avenue of the Americas: Elsevier Science Publishing Company,inc.

Mc Graw-Hill. (1994). Concise Encyclopedia of Science & Technology, Third Edition. New York: Mc Graw Hill, inc.

Mohsin, Y. (2006). “Arsen”. http://chem-is-try.org/. (diakses pada Minggu, 10 Oktober 2010).

Sunardi. (2006). 116 UNSUR KIMIA Deskripsi dan Pemanfaatannya. Bandung: CV. Yrama Widya.

________. “Sumber dan Terjadinya Arsen di Lingkungan (SUKAR)” http://www.ekologi.litbang.depkes.go.id/data/vol%202/Sukar2_2.pdf (diakses pada Sabtu, 30 Oktober 2010).

________. “Arsenic: Isolation”. http://www.webelements.com/arsenic/ (diakses pada Minggu, 31 Oktober 2010).