a. Karakteristik fisik dan kimia
Sifat Fisik
· Fasa pada suhu kamar : padatan
· Densitas : 11,34 g/cm3
· Titik leleh : 327,5 0C
· Titik didih : 17490C
· Panas Fusi : 4,77 kJ/mol
· Panas Penguapan : 179,5 kJ/mol
· Kalor jenis : 26,650 J/molK
Timbal atau timah hitam memiliki warna putih kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru dipotong tersebut terekspos oleh udara. Timbal merupakan logam yang lunak, tidak bisa ditempa, memiliki konduktivitas listrik yang rendah, dan tergolong salah satu logam berat seperti halnya raksa, timbal dapat membahayakan kesehatan manusia. Karena logam timbal berifat tahan korosi, maka kontainer dari timbal sering dipakai untuk menampung cairan yang bersifat korosif ataupun sebagai lapisan kontruksi bangunan.
Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing masing 110°C dan 200°C.
Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara seperti senyawa halogen asam atau oksidator. [2]
Sifat Kimia
· Bilangan oksidasi : 4,2,-4
· Elektronegatifitas : 2,33 (skala pauli)
· Energi ionisasi 1 : 715,6 kJ/mol
· Energi ionisasi 2 : 1450,5 kJ/mol
· Energi ionisasi 3 : 3081,5 kJ/mol
· Jari-jari atom : 175 pm
· Radius ikatan kovalen : 146 pm
· Jari-jari Van Der Waals : 202 pm
· Struktur Krista l : kubik berpusat muka
· Sifat kemagnetan : diamagnetik
· Resistifitas termal : 208 nohm.m
· Konduktifitas termal : 35,3 W/mK
Timbal memiliki empat isotop yang stabil yaitu 204Pb, 206Pb, 207Pb, dan 208Pb. Standar massa atom Pb rata-rata adalah 207,2. Sekitar 38 isotop pb telah ditemukan termasuk isotop sintesis yang bersifat tidak stabil. Isotop timbal dengan waktu paruh yang terpanjang dimiliki oleh 205Pb yang waktu paruhnya adalah 15,3 juta tahun dan 202Pb yang memiliki waktu paruh 53.000 tahun.
Timbal memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2. Dengan nomor atom 82 maka timbal memiliki konfigurasi electron [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 dengan jumlah elektron tiap selnya adalah 2, 8, 18, 32, 18, 4. Timbal berada pada golongan IVA (14) bersama dengan C, Si, Ge, dan Sn, periode 6 dan berada pada blok s.
b. Sumber dan distribusi
Sumber dan distribusi yang berasal dari alam
Timbal tidak ditemukan bebas di alam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral timbal yang utama adalah “Galena (PbS)” yang mengandung 86,6% Pb, “Cerussite (PbCO3)”, dan “Anglesite (PbSO4). Kandungan timbal di kerak bumi adalah 14 ppm, sedangkan di lautan antara lain:
· Permukaan samudra atlantik : 0,00003 ppm
· Bagian dalam samudra atlantik : 0,000004 ppm
· Permukaan Samudra pasifik : 0,00001 ppm
· Bagian dalam samudra pasifik : 0,000001 ppm
Gambar Sumber Mineral Timbal (dari atas ke bawah) : Galena, Cerussite, dan Anglesite [6]
Sumber dan distribusi yang berasal dari aktivitas masyarakat
Pembakaran Pb-alkil sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer berdasarkan estimasi skitar 80–90% Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satu tempat dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendaraan bermotor dan efisiensi upaya untuk mereduksi kandungan Pb pada bensin. Penambangan dan peleburan batuan Pb di beberapa wilayah sering menimbulkan masalah pencemaran tingkat kontaminasi Pb di udara dan air sekitar wilayah tersebut tergantung pada jumlah Pb yang diemisikan tinggi cerobong pembakaran limbah tpopgrafi dan kondisi lokal lainnya. Peleburan Pb sekunder, penyulingan dan industri senyawa dan barang-barang yang mengandung Pb, dan insinerator juga dapat menambah emisi Pb ke lingkungan. Karena batubara seperti juga mineral lainnya (batuan dan sedimen) pada umumnya mengandung Pb kadar rendah, maka kegiatan berbagai industri yang terutama menghasilkan besi dan baja peleburan tembaga dan pembakaran batubara, harus dipandang sebagai sumber yang dapat menambah emisi Pb ke udara. Penggunaan pipa air yang mengandung Pb dirumah tangga terutama pada daerah yang kesadahan airnya rendah (lunak) dapat menjadi sumber pemajanan Pb pada manusia. Demikian juga didaerah dengan banyak rumah tua yang masih menggunakan cat yang mengandung Pb dapat menjadi sumber pemajanan Pb. [7]
c. Dampak
- Kesehatan Manusia
Pemajanan Pb dari industri telah banyak tercatat tetapi kemaknaan pemajanan di masyarakat luas masih kontroversi. Kadar Pb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh manusia berkisar antara 100–400 mg. Sumber masukan Pb adalah makanan, terutama bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb. Diperkirakan rata-rata masukkan Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100–500 mg per hari. Rata-rata masukkan melalui air minum adalah 20 mg dengan kisaran antara 10–100 mg. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melalui pencernaan. Pada manusia dewasa absorpsi untuk jangka panjang berkisar antara 5–10% bila asupan tidak berlebihan kandungan Pb dalam tinja dapat untuk memperkirakan asupan harian karena 90% Pb dikeluarkan dengan cara ini. Kontribusi Pb di udara terhadap absorpsi oleh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran partikel dan kelarutan Pb dalam partikel juga harus dipertimbangkan biasanya kadar Pb di udara sekitar 2 mg/m3 dan dengan asumsi 30% mengendap disaluran pernapasan dan absorpsi sekitar 14 mg/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa dianggap terlalu besar dan partikel Pb yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakan walaupun agregat ini sangat kecil (0,1 mm) jumlah yang tertahan di alveoli mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutan menunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk yang sukar larut. Hampir semua organ tubuh mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah kurang dari 1% kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam 24 Jam terakhir) dan oleh pelepan dari sistem rangka. Manusia dengan pemajanan rendah mengandung 10–30 mg Pb/100 g darah manusia yang mendapat pemajanan kadar tinggi mengandung lebih dari 100 mg/100 g darah kandungan dalam darah sekitar 40 mg Pb/100g dianggap terpajan berat atau mengabsorpsi Pb cukup tinggi walau tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracunan. Terdapat perbedaan tingkat kadar Pb di perkantoran dan pedesaan, wanita cenderung mengandung Pb lebih rendah dibanding pria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan perokok. Gejala klinis keracunan timah hitam pada individu dewasa tidak akan timbul pada kadar Pb yang terkandung dalam darah dibawah 80 mg Pb/100 g darah, namun hambatan aktivitas enzim untuk sintesa haemoglobin sudah terjadi pada kandungan Pb normal (30–40 mg). Timah Hitam berakumulasi di rambut sehingga dapat dipakai sebagai indikator untuk memperkirakan tingkat pemajanan atau kandungan Pb dalam tubuh Anak-anak merupakan kelompok risika tinggi Menelan langsung bekas cat yang mengandung Pb merupakan sumber pemajanan, selain emisi industri dan debu jalan yang berasal dari lalu lintas yang padat, mungkin keracunan Pb ada juga hubungannya dengan keterbelakangan mental tetapi belum ada bukti yang jelas. Senyawa Pb organik bersifat neurotoksik dan tidak menyebabkan anemia. Hampir semua Pb–tetraetil diubah menjadi Pb Organik dalam proses pembakaran bahan bakar bermotor dan dilepaskan ke udara. Pengaruh Pb dalam tubuh belum diketahui benar tetapi perlu waspada terhadap pemajanan jangka panjang. Timah hitam dalam tulang tidak beracun, tetapi pada kondisi tertentu bisa dilepaskan karena infeksi atau proses biokimia dan memberikan gejala keluhan. Garam Pb tidak bersifat karsiogenik terhadap manusia. Gangguan kesehatan adalah akibat bereaksinya Pb dengan gugusan sulfhidril dari protein yang menyebabkan pengendapan protein dan menghambat pembuatan haemoglobin. Gejala keracunan akut didapati bila tertelan dalam jumlah besar yang dapat menimbulkan sakit perut muntah atau diare akut. Gejala keracunan kronis bisa menyebabkan hilang nafsu makan, konstipasi, lelah sakit kepala, anemia, kelumpuhan anggota badan, kejang, dan gangguan penglihatan. [8]
- Ekosistem dan Lingkungan
Timbal dapat menimbulkan pencemaran baik di udara, air, maupun tanah. Timbal yang terkandung dalam udara, air, dan tanah akan berdampak bagi kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan. Apabila terdapat di air, akan ikut terkonsumsi oleh makhluk hidup dan akhirnya akan menimbulkan penyakit dan dampak negatif lainnya. Dampak pada lingkungan dan ekosistem akan selalu berhubungan satu sama lain karena adanya keterkaitan yang tidak bisa diputuskan, seperti manusia dan hewan mengonsumsi tumbuhan. Tumbuhan menyerap zat hara dari tanah yang mengandung timbal, maka manusia dan hewan pun akan terkena dampaknya.
- Hewan
Umumnya keracunan Pb pada hewan akan memperlihatkan gejala-gejala, yaitu dungu, tidak nafsu makan, dyspnoe, kolik dan diare yang terkadang diikuti konstipasi. Menurut Christian dan Tryphonas (1971) gejala klinis yang muncul pada hewan yang keracunan Pb adalah depresi susunan syaraf pusat, kebutaan, menguak, dan berlari seperti bingung, menekankan kepala, serta anorexia.[9]
- Tumbuhan
a. Pb dapat menurunkan persentase perkecambahan dan panjang radikula.
b. Pb cenderung berpengaruh pada parameter pertumbuhan yang dianalisis yaitu menurunkan tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar, dan kadar klorofil daun. Akan tetapi, Pb tidak berpengaruh pada diameter akar, diameter trakea, dan jumlah trakea.
c. Pb diakumulasi di bagian-bagian tanaman yang berbeda-beda (mengikuti pola: akar>batang) dengan konsentrasi meningkat sejalan dengan peningkatan konsentrasi perlakuan.
d. Konsentrasi Pb yang terdeteksi di bagian-bagian tanaman sangat kecil bila dibandingkan dengan konsentrasi yang diberikan. Artinya sangat sedikit Pb yang terserap oleh akar.
Dengan demikian, pengaruh Pb yang terlihat bukan hanya karena adanya Pb di tanaman tetapi juga seperti tidak terserapnya zat-zat makanan dari tanah karena rusaknya akar.[10]
- Material
· Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.
· Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah.
· Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.
· Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.
· Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik
· Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X.
· Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbale sebagai pendingan.
· Kaca timbale mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.
· Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.
· Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.
· Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel.
· Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.
· Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.
· Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi.
· Dalam bentuk senyawaan, maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar.
· Semikonduktor berbahan dasar timbal seperti Timbal telurida, timbale selenida, dan timbale antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detector inframerah.
· Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang karena pertimbangan lingkungan.[11]
d. Pengendalian
- Pencegahan
Sumber Tidak Bergerak
a) Memasang scruber pada cerobong asap.
b) Memodifikasi pada proses pembakaran.
Manusia
Apabila kadar timah hitam dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (2 ug/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam), maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya sebagai berikut:
a) Menggunakan alat pelindung diri seperti masker.
b) Mengurangi aktifitas diluar rumah.[12]
Menurut Umar Fahmi Achmad menyatakan pengendalian Pb yang merupakan sebagian dari gas buang kendaraan bermotor cukup sulit karena cukup banyak variabel yang mempengaruhinya di antaranya cara mengemudi, ketaatan perawatan, kemacetan, banyaknya kendaraan pribadi, kendaraan dapat berpindah-pindah, dan terkonsentrasi pada suatu wilayah. Untuk itu perlu dilakukan beberapa pendekatan antara lain :
1. Pendekatan Teknis
Mengendalikan bahan bakar yang akan digunakan oleh kendaraan bermotor. Hal ini dapat dilakukan dengan menggantikan TEL dengan anti knocing yang lain yang tidak mengandung Pb. Dr Jurg grutter, peneliti pada Swisscontact, Swiss, menyatakan hal itu.
2. Pendekatan Planatologi, administrasi dan hukum
Pemerintah mempunyai posisi yang paling strategis dalam upaya mengendalikan pencemaran Pb ini. Dengan wewenang yang dimiliki, pemerintah dapat menyusun tata kota dan rambu lalu lintas yang memungkinkan kendaraan dapat berjalan lancar, mengontrol polutan Pb secara berkala saat pajak kendaraan dan mengenakan sangsi bagi yang melanggar.
3. Pendekatan Edukatif
Upaya mengurangi Pb dalam udara bukan hanya tugas pemerintah saja, melainkan tanggung jawab seluruh masyarakat. Untuk itu dapat dilakukan dengan cara :
· Memberikan informasi secara intensif tentang dampak Pb pada kesehatan dan lingkungan serta cara bagaimana mengatasinya. Dengan mengetahui dampak tersebut diharapkan timbul kesadaran masyarakat untuk melakukan upaya mengatasinya.
· Melakukan pendidikan pelatihan pada orang-orang yang potensial menjadi penyebab meningkatnya pencemaran Pb seperti pengemudi, pemilik kendaraan bermotor, mekanik/teknisi yang melakukan perawatan kendaraan.[13]
- Penanggulangan
a) Memperbaiki alat yang rusak
b) Bila terjadi keracunan maka dapat dilakukan :
· Pemberian pengobatan.
· Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat.[14]
uraian yang menarik mengenai timah hitam :)
BalasHapusBlogS of Hariyanto
terima kasih :) maaf baru bisa merespon
Hapussy mancari timah hitam batangan kadar 99% mau beli rutin.
BalasHapuskalau ada hub WA sy 082244445711