MENGENAL TIMBAL (Pb) DAN ASPEK – ASPEKNYA

Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.

USEPA (U.S. Environmental Agency) mendata ada 13 elemen logam berat yang merupakan elemen utama polusi yang berbahaya. Seperti halnya sumber-sumber polusi lingkungan lainnya, logam berat tersebut dapat ditransfer dalam jangkauan yang sangat jauh di lingkungan, selanjutnya berpotensi mengganggu kehidupan biota lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia walaupun dalam jangka waktu yang lama dan jauh dari sumber polusi utamanya

Timbal merupakan salah satu logam berat yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia. Dalam bumi terkandung sekitar 13 ppm, dalam tanah antara 2.6 – 25 ppm, di perairan sekitar 3 mg/L dan dalam air tanah jumlahnya kurang dari 0.1 ppm. Istilah timbal tidak jauh beda dengan unsur satu golongannya yaitu timah yang sudah dikenal di khalayak ramai. Orang Romawi menyebut timah sebagai plumbum album dan timbal sebagai plumbum nigrum sedangkan kita mengenal juga timah putih (Sn : Stanum) dan timah hitam (Pb : Plumbum). Walaupun timah dan timbal mempunyai sifat yang serupa, perbedaan penting ditemui dalam sifat kimianya. Perbedaan ini bersumber dari kemantapan bilangan oksidasi +4 pada timah dibanding pada timbal, dan dari kenyataan banyaknya senyawa timbal yang tak larut. Karbon, anggota pertama dari golongan IVA adalah non logam. Dua anggota berikutnya, yaitu silikon dan germanium adalah metaloida yang bersifat semikonduktor. Sedangkan timah dan timbal bersifat logam. Timbal mempunyai bilangan oksidasi utama +2 yang tidak terlibat dalam pembentukan ikatan dan +4 pasangan ini terpakai. Reduksi Pb (IV) menjadi Pb (II) cukup besar (E^O = + 1.5 V). Pb (IV) dan merupakan senyawa pengoksidasi yang kuat. Pb hanya mempunyai satu bentuk alotropi karena berada dibagian bawah golongan IVA (serupa dengan Bismut (Bi) yang juga berada dibagian bawah golongan VA) ini berindikasi penting bahwa sifat logam semakin meningkat dari atas ke bawah. Konfigurasi elektron dengan orbital “d”dan pengaruh adanya resonansi pada logam timbal mempunyai afinitas sebagai atom pusat untuk berikatan dengan ligan membentuk ikatan kompleks sehingga sering dinamakan oxoanion. Pb bereaksi dengan HCl(aq) membentuk PbCl₂(p) dan larut dalam HCl(aq) pekat membentuk ion kompleks [PbCl₃]^2- kemudian larut seluruhnya. Dengan H₂SO₄(aq) membentuk PbSO₄(p), dengan Cl₂(g) membentuk PbCl₂. Dengan HNO₃(aq) untuk Pb(II) membentuk Pb(NO₃)₂ (aq), Pb(IV) mengendap sebagai PbO₂ dan bermacam – macam oksida nitrogen. Timbal terutama terdapat dalam bentuk galena, PbS. Oksida timbal dapat berbentuk PbO (oksida timbal kuning), PbO₂ (oksida timbal coklat), Pb₃O₄ (oksida timbal merah), Pb(OH)₂ (timbal putih). Timbal bersifat amfoter, sifat asam basa dijelaskan dari oksidanya. Sifat asam karena Pb larut dalam NaOH(aq) dan sifat basa karena dapat membentuk garam jika bereaksi dengan asam. Oksida timbal umumnya digunakan dalam industri aki, gelas, pemoles keramik, semen (PbO), cat pelindung logam (Pb₃O₄), korek api (PbO₂), bahan peledak (PbO₂), dan bahan baku senyawa timbal lainnya. Analisis timbal dapat ditentukan dengan berbagai macam metoda, diantaranya adalah spektrofotometer serapan atom, elektrotermal serapan atom, spektrofotometer massa/Inductively Coupled Plasma, serapan nyala atom, Anodic Shipping Voltammetry, kolorimetri dengan metode dithizone, Fast Column Extraction, 4-(2-pyridylazo)-resorsinol/PAR, dsb.

Timbal bersifat toksik jika terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi. Penelitian menunjukkan bahwa timbal yang terserap oleh anak, walaupun dalam jumlah kecil, dapat menyebabkan gangguan pada fase awal pertumbuhan fisik dan mental yang kemudian berakibat pada fungsi kecerdasan dan kemampuan akademik.

Timbal yang terserap oleh ibu hamil akan berakibat pada kematian janin dan kelahiran prematur, berat lahir rendah bahkan keguguran. Sistem syaraf dan pencernaan anak masih dalam tahan perkembangan, sehingga lebih rentan terhadap timbal yang terserap. Anak dapat menyerap hingga 50% timbal yang masuk ke dalam tubuh, sedangkan dewasa hanya menyerap 10-15%. Anak dapat menyerap 3 kali dosis lebih besar dibandingkan orang dewasa karena memiliki perbandingan permukaan penyerapan dan volume yang lebih besar. Janin dapat menyerap timbal yang terkandung dan terakumulasi di dalam darah ibunya karena timbal dapat masuk ke dalam plasenta dengan mudah. Pada kadar rendah, keracunan timbal pada anak dapat menyebabkan:

- Kesulitan membaca dan menulis.

- Hiperaktif dan gangguan perilaku

- Gangguan pertumbuhan dan fungsi penglihatan dan pergerakan

- Gangguan pendengaran

- penurunan IQ dan pemusatan perhatian.

Pada kadar tinggi, keracunan timbal pada anak dapat menyebabkan:

- Anemia.

- Kerusakan otak, liver, ginjal, syaraf dan pencernaan

- Koma

- Hiperaktif dan gangguan perilaku

- Kejang-kejang atau epilepsi

- Kematian

Dampak keracunan yang terjadi pada anak bersifat:

- Jangka panjang dan tidak dapat pulih dengan diperparah oleh paparan timbal berulang-ulang dan akumulasi di dalam tubuh.

Logam berat dengan afinitas yang besar dalam pencemaran air sungai yang merupakan sumber air baku industri khususnya air minum harus diolah secara efektif dan efisien. Logam berat timbal pada kenyataannya berbahaya bagi kesehatan manusia dan kelangsungan kehidupan di lingkungan. Walaupun pada konsentrasi yang sedemikian rendah efek ion logam berat dapat berpengaruh langsung hingga terakumulasi pada rantai makanan. Seperti halnya sumber-sumber polusi lingkungan lainnya, logam berat tersebut dapat ditransfer dalam jangkauan yang sangat jauh di lingkungan, selanjutnya berpotensi mengganggu kehidupan biota lingkungan dan akhirnya berpengaruh terhadap kesehatan manusia walaupun dalam jangka waktu yang lama dan jauh dari sumber polusi utamanya. Timbal mempunyai afinitas sangat besar terhadap belerang. Logam-logam ini menyerang ikatan-ikatan belerang dalam enzim-enzim sehingga enzim-enzim yang bersangkutan menjadi tidak berfungsi.

Kemajuan di bidang industri di masa sekarang ini mengakibatkan banyaknya aktivitas manusia yang menyebabkan tekanan di sekitarnya meningkat. Pertambahan jumlah industri dan penduduk membawa akibat bertambahnya beban pencemaran yang disebabkan oleh pembuangan limbah industri dan domestik.

Limbah industri jika tidak ditangani dengan baik akan menyebabkan dampak bagi lingkungan terhadap manusia maupun organisme-organisme yang hidup disekitarnya. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari faktor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran hutan atau faktor manusia seperti pembakaran minyak bumi, pertambangan, peleburan, proses industri, kegiatan pertanian, peternakan dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga. Selain bersifat racun bagi organisme perairan, logam berat dapat terakumulasi dalam tubuh ikan,udang dan organisme perairan lainnya. Hal ini akan berakibat membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi bahan tersebut.

Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia. Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup. Tidak semua logam berat dapat mengakibatkan keracunan pada mahluk hidup. Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri. Dalam neraca global, sumber yang berasal dari alam sangat sedikit dibandingkan pembuangan limbah akhir di laut.

Logam berat dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan

Pencemaran logam berat terhadap alam lingkungan estuaria merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Kandungan logam berat dalam perairan dipengaruhi oleh parameter fisika dan kimia yaitu arus, suhu, salinitas, padatan tersuspensi dan derajat keasaman (pH).

Posted in: materi pengayaan (kimia analitik)