kelompok 8 terapan pembanding a
Post on 01-Jul-2015
255 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ISOLASI LOGAM GOLONGAN IIA DAN MASALAH LINGKUNGAN
YANG TERKAIT
Makalah
Oleh:
M. Agus Radiansyah (0810923019)
Triana Nur Hayati (0810923027)
Rahmatina Amalia (0810923021)
Rizky Prayoga Darwadi (0810923023)
Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya
2011
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Logam golongan II A dalam sistem periodik unsur disebut juga golongan alkali tanah.
Logam alkali tanah terdiri atas enam unsur yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium
(Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Seperti logam alkali, maka logam alkali
tanah pun tidak terdapat bebas di alam.
Logam alkali tanah dalam sistem periodik terletak pada golongan IIA. Atom logam-
Unsur golongan II A disebut logam alkali tanah karena unsur pada golongan II A memiliki
kemiripan sifat seperti logam yang bersifat basa jika direaksikan dengan air tetapi oksidasinya
sukar larut dalam air dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi. Unsur alkali tanah
memiliki reaktifitas tinggi, sehingga tidak ditemukan dalam bentuk monoatomik , unsur ini
mudah bereaksi dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara.
Oleh sebab itu, dalam makalah ini akan dibahas tentang cara isolasi unsur golongan
alkali tanah dan manfaatnya dalam bidang lingkungan.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara isolasi unsur-unsur golongan IIA?
2. Bagaimana pengaruh logam berilium terhadap penyakit berilium kronis (CBD)?
3. Bagaimana pengaruh magnesium terhadap tanaman?
4. Bagaimana barium dapat digunakan dalam bidang kesehatan?
5. Bagaimana peran radium dalam bidang kesehatan?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui proses isolasi unsur-unsur golongan II A.
2. Untuk mengetahui pengaruh logam berilium terhadap penyakit berilium kronis (CBD).
3. Untuk mengetahui pengaruh magnesium terhadap tanaman.
4. Untuk mengetahui peranan barium dalam bidang kesehatan
5. Untuk mengetahui peranan radium dalam bidang kesehatan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Isolasi Logam Golongan IIA
2.1.1 Isolasi Berilium
Berilium sangat bermanfaat untuk menunjang kehidupan manusia. Namun, keberadaan
berilium di alam tidak dapat ditemukan dalam bentuk murninya. Berilium tersebut ditemukan
di alam dalam bentuk senyawa sehingga untuk mendapatkannya perlu dilakukan isolasi.
Isolasi berilium dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu (Anonim1, 2010):
Metode Reduksi Be F2
Pada metode ini diperlukan berilium dalam bentuk BeF2 yang dapat diperoleh dengan cara
memanaskan beril dengan Na2SiF6 pada suhu 700-750 oC. Setelah itu dilakukan leaching
(ekstraksi cair-padat) terhadap flour dengan air kemudian dilakukan presipitasi (pengendapan)
dengan Ba(OH)2 pada pH 12. Reaksi yang terjadi adalah (Anonim1, 2010):
BeF2 + Mg → MgF2 + Be
Metode Elektrolisis BeCl2
Untuk mendapatkan berilium juga dapat dilakukan dengan cara elektrolisis dari lelehan BeCl2
yang telah ditambah NaCl. Karena BeCl2 tidak dapat mengahantarkan listrik dengan baik,
sehingga ditambahkan NaCl. BeCl2 tidak dapat menghantarkan listrik karena BeCl2 bukan
merupakan larutan elektrolit. Reaksi yang terjadi adalah (Anonim1, 2010):
Katoda : Be2+ + 2e- → Be
Anode : 2Cl- → Cl2 + 2e-
2.1.2. Ekstraksi Magnesium (Mg)
Metode Reduksi
Untuk mendapatkan magnesium kita dapat mengekstraksinya dari dolomit [MgCa(CO3)2]
karena dolomite merupakan salah satu sumber yang dapat menhasilkan magnesium. Dolomite
dipanaskan sehingga terbentuk MgO.CaO. lalu MgO.CaO. dipanaskan dengan FeSi sehingga
menghasilkan Mg(Anonim1, 2010):
2[MgO.CaO] + FeSi → 2Mg + Ca2SiO4 + Fe
Metode Elektrolisis
Selain dengan ekstraksi dolomite magnesium juga bisa didapatkan dengan mereaksikan air
alut dengan CaO. Reaksi yang terjadi(Anonim1, 2010):
CaO + H2O → Ca2+ + 2OH-
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2
Selanjutnya Mg(OH)2 direaksikan dengan HCl Untuk membentuk MgCl2
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
Setelah mendapatkan lelehan MgCl2 kita dapat mengelektrolisisnya untuk mendapatkan
magnesium
Katode : Mg2+ + 2e- → Mg
Anode : 2Cl- → Cl2 + 2e-
2.1.3. Ekstraksi Kalsium (Ca)
Metode Elektrolisis
Batu kapur (CaCO3) adalah sumber utama untuk mendapatkan kalsium (Ca). Untuk
mendapatkan kalsium, kita dapat mereaksikan CaCO3 dengan HCl agar terbentuk senyawa
CaCl2. Reaksi yang terjadi (Anonim1, 2010):
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
Setelah mendapatkan CaCl2, kita dapat mengelektrolisisnya agar mendapatkan kalsium (Ca).
Reaksi yang terjadi (Anonim1, 2010):
Katoda ; Ca2+ + 2e- → Ca
Anoda ; 2Cl- → Cl2 + 2e-
Metode Reduksi
Logam kalsium (Ca) juga dapat dihasilkan dengan mereduksi CaO oleh Al atau dengan
mereduksi CaCl2 oleh Na. Reduksi CaO oleh Al (Anonim1, 2010):
6CaO + 2Al → 3Ca + Ca3Al2O6
Reduksi CaCl2 oleh Na
CaCl2 + 2 Na → Ca + 2NaCl
2.1.4. Ekstraksi Strontium (Sr)
Metode Elektrolisis
Strontium (Sr) didapatkan dengan cara mengelektrolisis lelehan SrCl2. Lelehan SrCl2 bisa
didapatkan dari senyawa selesit [SrSO4]. Karena senyawa selesit merupakan sumber utama
Strontium (Sr). Reaksi yang terjadi (Anonim1, 2010):
katode ; Sr2+ +2e- → Sr
anoda ; 2Cl- → Cl2 + 2e-
2.1.5. Ekstraksi Barium (Ba)
Metode Elektrolisis
Barit (BaSO4) adalah sumber utama untuk memperoleh Barium (Ba). Setelah diproses
menjadi BaCl2 barium bisa diperoleh dari elektrolisis lelehan BaCl2. Reaksi yang terjadi
(Anonim1, 2010):
katode : Ba2+ +2e- → Ba
anoda : 2Cl- → Cl2 + 2e-
Metode Reduksi
Selain dengan elektrolisis, barium bisa kita peroleh dengan mereduksi BaO oleh Al. Reaksi
yang terjadi (Anonim1, 2010):
6BaO + 2Al → 3Ba + Ba3Al2O6
2.1.6. Isolasi Radium
Radium merupakan unsur logam alkali tanah yang reaktif, berwarna putih perak dan
merupakan unsur yang bersifat radioaktif. Unsur radium terdapat dalam jumlah yang sedikit
di alam dan terdapat bersama-sama dengan biji uranium (Anonim2, 2010).
Cara isolasi radium yaitu dengan cara elektrolisis lelehan garam radium klorida. Pada
elektroda negatif radium membentuk amalgam dengan raksa. Dengan memanaskan amalgam
dalam tabung silika yang dialiri gas nitrogen pada tekanan rendah akan menguapkan raksa,
dan meninggalkan radium murni yang berwarna putih (Anonim2, 2010).
2.2 Pengaruh Logam Berilium terhadap Penyakit Berilium Kronis (CBD).
Berilium juga memiliki dampak negatif terutama dari segi kesehatan. Pada setiap
individu rentan mengalami efek akibat berilium yang menyebabkan penyakit paru-paru yang
disebut penyakit berilium kronis (CBD). Penyakit ini akan melemahkan kondisi individu yang
menderitanya dan tidak dapat disembuhkan serta sering pula berakibat fatal (Prastiono, 2010).
Respon kekebalan terhadap berilium terpicu ketika unsur yang dihirup tanpa sadar
dideteksi oleh sel-sel penampak antigen (APC). Spesies berilium yang tidak diketahui
berfungsi sebagai antigen yang terikat ke molekul HLA (antigen leukosit manusia) pada
permukaan APC. Antigen berilium selanjutnya dibawa ke sel T (sel darah putih dengan
peranan utama dalam respon kekebalan) (Prastiono, 2010).
Berilium memiliki kecenderungan tinggi untuk menggantikan atom-atom hidrogen
pada ikatan hidrogen yang kuat. Ikatan-ikatan ini yang sering terbentuk antara asam-asam
amino yang mengandung gugus karboksilat dan alkohol, membantu memberikan kerangka
dasar yang mendukung struktur dan fungsi protein. Dengan memperluas model ini ke sistem
biologis yang nyata, terlihat bahwa berilium menggantikan keseluruhan atom ikatan hidrogen
kuat (12 atom) pada transferrin. Transferrin merupakan sebuah protein transport zat besi yang
ditemukan dalam plasma darah. Ini merupakan sebuah jalur potensial bagi berilium untuk
memasuki sel dengan reseptor-reseptor transferrin. Terkait dengan kecenderungannya untuk
menggantikan atom-atom dalam ikatan hidrogen, berilium diketahui membentuk kelompok-
kelompok polimetalik dengan gugus-gugus karboksilat. Sehingga telah diduga bahwa
berilium juga akan membentuk kelompok-kelompok pada protein yang memiliki banyak
residu karboksilat di sekitarnya. Sebuah temuan yang menarik adalah bahwa molekul HLA
dari pasien CBD mengandung jumlah residu karboksilat yang lebih besar dibanding molekul
HLA dari orang yang tidak menderita CBD (Prastiono, 2010).
2. 3 Pengaruh Magnesium terhadap Tanaman
Magnesium memegang peranan amat penting dalam proses kehidupan hewan dan
tumbuhan. Magnesium terdapat di dalam klorofil, yaitu yang digunakan oleh tumbuhan hijau
untuk fotosintesis (Hidayat, 2009).
Magnesium adalah aktivator yang berperan dalam transportasi energi beberapa enzim
di dalam tanaman. Unsur ini sangat dominan keberadaannya di daun , terutama untuk
ketersediaan klorofil. Jadi magnesium sangat diperlukan untuk memperlancar proses
fotosintesis. Unsur itu juga merupakan komponen inti pembentukan klorofil dan enzim di
berbagai proses sintesis protein. Kekurangan magnesium menyebabkan sejumlah unsur tidak
terangkut karena energi yang tersedia sedikit. Akibatnya terbentuk sel-sel berukuran besar
tetapi encer. Jaringan menjadi lemah dan jarak antar ruas panjang. Ciri-ciri persis seperti
gejala etiolasi-kekurangan cahaya pada tanaman. Gejala Kekurangan adalah Muncul bercak-
bercak kuning di permukaan daun tua. Hal ini terjadi karena Mg diangkut ke daun muda.
Daun tua menjadi lemah dan akhirnya mudah terserang penyakit, terutama embun tepung
(powdery mildew). Sementara kelebihan Mg tidak menimbulkan gejala ekstrim (Hidayat,
2009).
Magnesium (Mg) mempunyai peranan penting bagi tanaman dalam proses
metabolisme fosfat, respirasi tanaman dan aktivitas enzim, dan merupakan unsur hara makro
yang penting dalam klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis (Hidayat, 2009).
Unsur Mg merupakan bagian pembentuk klorofil, oleh karena itu kekurangan Mg yang
tersedia bagi tanaman akan menimbulkan gejala - gejala yang tampak pada bagian daun,
terutama pada daun tua. Klorosis tampak pada diantara tulang-tulang daun, sedangkan tulang-
tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian diantara tulang-tulang daun itu secara
teratur berubah menjadi kuning dengan bercak kecoklatan. Daun-daun ini mudah terbakar
oleh terik matahari karena tidak mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah
warna menjadi coklat tua/kehitaman dan mengkerut (Hidayat, 2009).
2. 4 Barium sebagai Media Kontras Barium Sulfat (BaSO4)
Dalam ilmu kesehatan, barium digunakan dalam pengujian beberapa masalah yang
terjadi pada saluran pencernaan, misalnya ulserasi dan penyempitan saluran pencernaan.
Barium yang digunakan merupakan barium sulfat (BaSO4) yang berbentuk serbuk berwarna
putih. Barium sulfat tersebut dilarutkan dahulu pada air agar mudah ditelan dan dicerna oleh
pasien. Barium sulfat seperti segelas susu kental atau milkshake yang cair. Serbuk barium
sulfat homogen, sangat lembut, dan berwarna putih sangat mirip dengan susu. Serbuk barium
sulfat sebaiknya disimpan pada suhu ruangan (±25°C). Rasa barium sulfat kurang enak,
terkadang membuat pasien ingin muntah, dan ini tergantung bagaimana cara penyajian
terhadap pasien. Beragam gambaran rasa BaSO4 ada yang hambar, seperti puding vanila yang
lengket, hingga agak asam, dengan rasa yang menyengat setelah dirasakan dan dapat
memberikan sensasi panas setelah diminum (Anonim3, 2011).
Barium sulfat tidak larut dalam air, dalam penggunaanya selalu dicampur dengan air
agar lebih mudah dicerna pasien. Setelah dicampur dengan air menyebabkan rasa tidak enak
seperti mengendap dan lengket pada dinding-dinding atau lumen organ tubuh dalam. Barium
sulfat merupakan bahan kimia, dan apabila terkontaminasi barium karbonat dapat menjadi
sangat beracun. Barium sulfat dihasilkan dalam proses pemecahan senyawa asam sulfat
terlebih dahulu untuk menghasilkan asam sulfat secara dilusi. Reduksi dengan melakukan
pemanasan menggunakan arang menghasilkan barium sulfide (Anonim3, 2011):
BaSO4 + 4C + panas → BaS + 4CO
Sebelum melakukan pengujian ini, pasien diberikan beberapa prosedur persiapan,
misalnya jika pasien sembelit maka akan diberikan pencahar satu malam sebelum makan
barium, pasien tidak diperbolehkan untuk makan atau minum apa pun selama delapan jam
sebelum tes karena sinar-x akan lebih mudah dibaca jika tidak ada partikel makanan di
saluran pencernaan, pasien diharuskan memberitahu dokter bila memiliki diabetes sehingga
dapat diputuskan bersama waktu terbaik bagi untuk melakukan tes, wanita hamil tidak
diperbolehkan melakukan tes ini (Anonim4, 2011).
Dalam banyak tes barium, pasien mungkin akan diberi suntikan untuk mengendurkan
otot. Ini dapat diberikan langsung ke pembuluh darah (IV) atau ke dalam otot (IM) pasien. Ini
akan membantu dengan rasa kram dan memberikan hasil tes yang lebih baik. Bila pasien
memiliki glaukoma, ahli radiologi akan melarang menggunakan obat ini dan menyarankan
menggunakan alternatif lain dapat digunakan.Pasien akan diminta oleh untuk berdiri atau
berbaring di beberapa posisi yang berbeda, sedangkan x-ray diambil. Mesin x-ray
dihubungkan ke monitor televisi dan foto atau rekaman video dapat diambil jika diperlukan.
Umumnya, prosedur membutuhkan waktu sekitar 20 menit (Anonim4, 2011).
Dalam beberapa kasus, beberapa x-ray mungkin diperlukan, selama tiga sampai enam
jam, untuk memeriksa usus kecil dan kolon (usus besar). Pasien mungkin diminta untuk
menelan barium sehingga dokter dapat mengamati saat menelan. Pasien juga mungkin
diminta untuk menelan barium dengan kepala miring (kepala di bawah) pada mesin x-ray
untuk membantu dokter memahami cara kerja kerongkongan. Dalam beberapa makanan
barium, minuman ini bersoda karena mengandung bahan-bahan yang menimbuLkan gas. Gas
ini membantu untuk melapisi perut dan usus dua belas jari sehingga ahli radiologi dapat
mendapatkan pandangan yang jelas dari lapisan perut. Pasien mungkin dilarang untuk
bersendawa (Anonim4, 2011).
2. 5 Radium untuk Terapi Kanker
Radium terkandung di dalam mineral uranium dan bisa diambil dari sampah hasil
pemrosesan uranium. Deposit uranium yang besar terletak di Ontario, Kanada, negara bagian
New Meksiko dan Utah di AS, dan di Australia. Dimasa yang lampau Indonesia banyak
menggunakan Radium-226 sebagai sumber radiasi yang dipakai dalam brachyteraphy.
Brachyteraphy adalah suatu radioterapi dengan zat radioaktif sebagai sumber radiasinya.
Brachyteraphy dilakukan dengan cara penyinaran pada jarak sangat dekat bahkan pada
kondisi tertentu sumber radiasi dimasukkan kedalam tubuh pasien. Biasanya digunakan untuk
terapi kanker leher rahim (Cotton, 1989).
Untuk keperluan medis, radium yang digunakan mempunyai aktivitas maksimum 4
GBq (100 mg) dengan aktivitas rata-rata sumber sekitar 200 MBq (5,6 mg) untuk yang
berbentuk jarum dan sekitar 260 MBq (7mg) untuk yang berbentuk kapsul. Sedangkan untuk
pemakaian non medis, radium digunakan dalam aktivitas yang lebih tinggi, misalnya sumber
nuetron Ra-Be mempunyai aktivitas sekitar 20 GBq (5000 mg) dan pemakaian lainnya sekitar
40 GBq (1000 mg).
Selain dalam bidang kedokteran, Radium -226 juga dimanfaatkan sebagai penangkal
petir. Di negara maju sudah sejak sekitar tahun 1960 an pemakaian Ra-226 baik dalam bidang
kedokteran maupun dalam penangkal petir sudah dihentikan, namun demikian di beberapa
negara lain sumber Ra-226 hingga saat ini masih ada dengan pemakaian yang sudah mulai
berkurang(Syukri, 2000).
KESIMPULAN
Isolasi berilium dapat dilakukan dengan cara mereduksi BeF2 menggunakan logam Mg
dan dengan elektrolisis BeCl2 ditambah NaCl. Isolasi logam magnesium dilakukan dengan
ektraksi mineral dolomite dan elektrolisis MgCl2. Logam kalsium didapat dari elektrolisis
batu kapur dan pereduksian CaO oleh logam Al. Stronsium merupakan hasil dari elektrolisis
SrCl2 yang didapat dari senyawa SrSO4. Logam Barium didapat dari mineral barit yang
diubah menjadi BaCl2 dan kemudian dielektrolisis serta merupakan hasil reduksi BaO oleh
Al. Radium diisolasi dari elektrolisis lelehan garam radium klorida.
Berilium dapat menyebabkan penyakit pada manusia yang disebut Chronic Beryllium
Disease yang menjangkiti paru-paru. Logam magnesium merupakan activator dalam
transportasi energy dalam tanaman dan merupakan unsur utama dalam daun sebagai penyusun
klorofil. Magnesium juga berperan dalam proses metabolism fosfat pada tanaman. Logam
barium dapat digunakan sebagai indicator beberapa penyakit yang terjadi dalam tubuh
manusia, barium yang digunakan merupakan senyawa barium sulfat. Radium dapat
digunakan dalam terapi kanker.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1, 2011, Pembuatan Alkali Tanah, http://repository.usu.ac.id/, Diakses pada 05 Maret
2011.
Anonim2, 2011, Unsur Radium (Ra) Golongan IIA. http://bloggerscience.com/, Diakses pada
05 Maret 2011.
Anonim3, 2011, Barium Meal, http://www.betterhealth.vic.gov.au/, Diakses pada 6 Maret
2011.
Anonim4, 2011, Barium Test Media Kontras BaSO4, http://siavent.blogspot.com/, Diakses
pada 6 Maret 2011.
Cotton, Albert., Wilkinson, Geofrey. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : Universitas
Indonesia.
Hidayat, Taufik, 2009, Magnesium (Mg) dan Pengaruh Defesiensinya terhadap Tanaman,
http://thophick.blogspot.com/, Diakses pada 05 Maret 2011.
Prastiono, Imam, 2010, Berilium (Be), http://impras7.wordpress.com/, Diakses pada 05 Maret
2011.
Syukri,S. 2000. Kimia Dasar Jilid 2.Bandung : Penerbit ITB.
top related