TIMAH
A.
PENDAHULUAN
Timah merupakan logam dasar terkecil yang
diproduksi, yaitu kurang dari 300.000 ton per tahun, apabila dibandingkan
dengan produksi aluminium sebesar 20 juta ton per tahun (www.timah.com). Timah
putih merupakan unsur langka, kelimpahan rata-rata pada kerak bumi sekitar 2
ppm, dibandingkan dengan seng yang mempunyai kadar rata-rata 94 ppm, tembaga 63
ppm dan timah hitam 12 ppm. Sebagian besar (80%) timah putih dunia dihasilkan
dari cebakan letakan (aluvial), sekitar setengah produksi dunia berasal dari
Asia Tenggara.
B.
PENGERTIAN TIMAH
Timah adalah sebuah unsur kimia yang memiliki simbol
Sn dan nomor atom 50. Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin. Kata
“Tin” diambil dari nama Dewa bangsa Etruscan “Tinia”. Nama latin dari timah
adalah “Stannum” dimana kata ini berhubungan dengan kata “stagnum” yang dalam
bahasa inggris bersinonim dengan kata “dripping” yang artinya menjadi cair/
basah, penggunaan kata ini dihubungkan dengan logam timah yang mudah mencair.
Timah biasa terbentuk oleh 9 isotop yang stabil. Ada
18 isotop lainnya yang diketahui.Timah merupakan logam berwarna putih
keperakan, dengan kekerasan yang rendah, dapat ditempa ("malleable"),
mempunyai sifat konduktivitas panas dan listrik yang tinggi, relatif lunak,
tahan karat dan memiliki titik leleh yang rendah dan memilki struktur kristal
yang tinggi. Jika struktur ini dipatahkan, terdengar suara yang sering disebut
(tangisan timah) ketika sebatang unsur ini dibengkokkan.
C.
SIFAT-SIFAT TIMAH
1.
Sifat Fisik
·
Berat
Molekul
: 134,69
·
Spesifik Gravitasi
: 6,3
·
Titik Lebur (600 mm Hg) : 1080oC (1976oF)
terurai
·
Kelarutan
: tidak larut dalam air, larut dalam asam dan alkali, sedikit larut dalam
ammonium khlorida
·
Massa Atom Rata-rata
: 118,71
·
Titik Didih
: 2543 K (2270oC)(4118oF)
·
Koefisien Muai
Panjang : -1K
N/A
·
Konduktivitas Listrik
: 0,0917x106/Ω cm
·
Konduktivitas Termal
: 0,666 W/cm K
·
Kerapatan
: 7,31 g/cc @ 300K
·
Kekilapan : Sangat mudah dibentuk logam perak putih membentuk
film pelindung pada permukaannya yang mencegah oksigen.
·
Entalpi
atomisasi
: 01,3 kJ/mol oC
·
Entalpi
Fusion
: 7,03 kJ/mol
·
Panas
Penguapan
: 290,4 kJ/mol
·
Flamebilitas
Kelas
: terbakar pada rokok (kecuali sebagai debu)
·
Titik
Beku
: 1080oC (1976oF)
·
Volume
Molar
: 16,31 cm3/mol
·
Refleksivitas Optik
: 54%
·
Kondisi
Fisik
: Solid
·
Tekanan
uap
: 5,78x10-21 Pa(232,06oC)
·
Struktur
Kristal
: Tetragonal
2.
Sifat Kimia
·
Elektrokimia Setara
: 1,1071 g/amp-jam
·
Elektron Fungsi Kerja
: 4,42eV
·
Elektronegativitas
: 1,96 (Pauling) ; 1,72 (Rochow
Allrod)
·
Panas Fusion
: 7.029 kJ/mol
·
Potensional Ionisasi
o
Pertama : 7.344
o
Kedua : 14.632
o
Ketiga : 30.502
·
Elektron valensi Potensi (-eV): 83,5
3. Sifat Mekanik
·
Modulus Elastisitas
o
Massal : 58,2/GPa
o
Kekakuan : 18,4/GPa
o
Youngs : 49,9/GPa
·
Skala Kekerasan
o
Brinell : 51 MN m-2
o
Mohs :
1,5
D.
SUMBER TIMAH
Mineral ekonomis penghasil timah putih adalah
kasiterit (SnO2), meskipun sebagian kecil dihasilkan juga dari
sulfida seperti stanit, silindrit, frankeit, kanfieldit dan tealit (Carlin,
2008). Mulajadi timah di daerah jalur timah yang membentang dari Pulau Kundur
sampai Pulau Belitung dan sekitarnya diawali dengan adanya intrusi granit yang
berumur ± 222 juta tahun pada Trias Atas. Magma bersifat asam mengandung gas
SnF4, melalui proses pneumatolitik hidrotermal menerobos dan mengisi celah
retakan, dimana terbentuk reaksi: SnF4 + H2O -> SnO2 + HF2 (Pamungkas, 2006).
Cebakan bijih timah merupakan asosiasi mineralisasi Cu, W, Mo, U, Nb, Ag, Pb,
Zn, dan Sn. Busur metalogenik terbentuknya timah 100 - 1000 km. Terdapat tiga
tipe kelompok asosiasi mineralisasi timah putih, yaitu stanniferous pegmatites,
kuarsa-kasiterit dan sulfida-kasiterit (Taylor, 1979).
Urat kuarsa-kasiterit, stockworks dan greisen
terbentuk pada batuan beku granitik plutonik, secara gradual terbentuk
stanniferous pegmatites yang ke arah dangkal terbentuk urat kuarsa-kasiterit
dan greisen (Taylor, 1979). Urat berbentuk tabular atau tubuh bijih berbentuk
lembaran mengisi rekahan atau celah (Strong, 1990). Tipe kuarsa-kasiterit dan
greisen merupakan tipe mineralisasi utama yang membentuk sumber daya timah
putih pada jalur timah yang menempati Kepulauan Riau hingga Bangka-Belitung.
Jalur ini dapat dikorelasikan dengan “Central Belt” di Malaysia dan Thailand
(Mitchel, 1979).
Mineral utama yang terkandung di dalam bijih timah
berupa kasiterit, sedangkan pirit, kuarsa, zirkon, ilmenit, galena, bismut,
arsenik, stibnit, kalkopirit, xenotim, dan monasit merupakan mineral ikutan
(http://www.tekmira.esdm.go.id). Timah putih dalam bentuk cebakan dijumpai
dalam dua tipe, yaitu cebakan bijih timah primer dan sekunder. Pada tubuh bijih
primer, kandungan kasiterit terdapat pada urat maupun dalam bentuk tersebar.
Proses oksidasi dan pengaruh sirkulasi air yang terjadi pada cebakan timah
primer pada atau dekat permukaan menyebabkan terurainya penyusun bijih timah
primer. Proses tersebut menyebabkan juga terlepas dan terdispersinya timah
putih, baik dalam bentuk mineral kasiterit maupun berupa unsur Sn. Proses
pelapukan, erosi, transportasi dan sedimentasi yang terjadi terhadap cebakan
bijih timah putih pimer menghasilkan cebakan timah sekunder, yang dapat berada
pada tanah residu maupun letakan sebagai endapan koluvial, kipas aluvial,
aluvial sungai maupun aluvial lepas pantai. Tubuh bijih primer yang berpotensi
menghasilkan sumber daya cebakan timah letakan ekonomis adalah yang mempunyai
dimensi sebaran permukaan erosi luas sebagai sumber dispersi.
Cassiterite
Cassiterite adalah mineral timah oksida dengan rumus
SnO2. Berbentuk kristal dengan banyak permukaan mengkilap sehingga
tampak seperti batu perhiasan. Kristal tipis Cassiterite tampak translusen.
Cassiterite adalah sumber mineral untuk menghasilkan logam timah yang utama dan
biasanya terdapat dialam di alluvial atau aluvium.
Stannite
Stannite adalah mineral sulfida dari tembaga, besi
dan timah. Rumus kimianya adalah Cu2FeSnS4 dan merupakan
salah satu mineral yang dipakai untuk memproduksi timah. Stannite mengandung
sekitar 28% timah, 13% besi, 30% tembaga, dan 30% belerang. Stannite berwarna
biru hingga abu-abu.
Cylindrite
Cylindrite merupakan mineral sulfonat yang
mengandung timah, timbal, antimon, dan besi. Rumus mineral ini adalah Pb2Sn4FeSb2S14.
Cylindrite membentuk kristal pinakoidal triklinik dimana biasanya berbentuk
silinder atau tube dimana bentuk nyatanya adalah gulungan dari lembaran kristal
ini. Warna cylindrite adalah abu-abu metalik dengan spesifik gravity 5,4.
Pertama kali ditemukan di Bolivia pada tahun 1893.
E. PENGOLAHAN TIMAH
1.
Penambangan
Penambangan
timah putih dilakukan dengan beberapa cara, yaitu semprot, penggalian dengan
menggunakan excavator, atau menggunakan kapal keruk untuk penambangan endapan
aluvial darat yang luas dan dalam serta endapan timah lepas pantai. Kapal keruk
dapat beroperasi untuk penambangan cebakan timah aluvial lepas pantai yang
berada pada kedalaman sekitar 15 meter sampai dengan 50. Penambangan
menggunakan cara semprot dilakukan terutama pada endapan timah aluvial darat
dengan sebaran tidak luas dan relatif dangkal. Penambangan dengan menggunakan
shovel/excavator dilakukan untuk menggali cebakan timah putih tipe residu, yang
merupakan tanah lapukan bijih primer, umumnya berada pada lereng daerah
perbukitan. Penambangan oleh masyarakat umumnya dilakukan dengan cara semprot.
Banyak juga penambangan dalam sekala kecil terdiri dari satu atau dua orang,
menggunakan peralatan sangat sederhana berupa sekop, saringan dan dulang,
seperti penambangan oleh masyarakat di lepas pantai menggunakan sekop dengan
panjang sekitar 2,5 meter, dan dilakukan pada saat air laut surut. Penambangan
banyak dilakukan pada wilayah bekas tambang dan sekitarnya. Bahkan tailing yang
semula dianggap sudah tidak ekonomis, kembali diolah untuk dimanfaatkan
kandungan timah putihnya. Penambangan oleh masyarakat di lepas pantai selain
menggunakan peralatan manual sederhana, menggunakan juga pompa hisap dan
perahu.
2.
Pengolahan
Untuk
menghasilkan pasir timah kadar tinggi melalui beberapa tahapan proses
pengolahan. Pasir timah di alam masih tercampur dengan butiran mineral-mineral
lain. Timah dalam bentuk mineral kasiterit dipisahkan dari pengotor berupa
mineral ringan dengan pemisahan fisik secara gravitasi. Pemisahan dilakukan
dengan menggunakan sluice box, spiral, dan meja goyang. Pemisahan
mineral bersifat magnetik dan bukan magnetik menggunakan separator magnetik.
Pemisahan mineral bersifat konduktor dan bukan konduktor menggunakan separator
tegangan tinggi. Proses untuk meningkatkan kadar bijih timah atau konsentrat
yang berkadar rendah, dilakukan di Pusat Pencucian Bijih Timah (Washing
Plant). Melalui proses tersebut bijih timah dapat ditingkatkan kadar(grade)
Sn-nya dari 20 - 30% Sn menjadi 72% Sn untuk memenuhi persyaratan
peleburan. Proses peningkatan kadar bijih timah yang berasal dari penambangan
di lepas pantai maupun di darat diperlukan untuk mendapatkan produk akhir
berupa logam timah berkualitas dengan kadar Sn yang tinggi dengan kandungan
pengotor (impurities) yang rendah. Hasil pemisahan konsentrat, selain
diperoleh kasiterit untuk dilebur, diperoleh juga mineral-mineral ikutan.
Mineral-mineral terutama zirkon, monasit, ilmenit dan xenotim merupakan produk
sampingan dari hasil pemisahan secara fisik yang mempunyai prospek ekonomi
untuk dimanfaatkan. Pemisahan kasiterit dari pengotor, meningkatkan nilai
ekonomi mineral ikutan tersebut, meskipun belum semua mineral ikutan, ekonomis
untuk dimanfaatkan.
Konsentrat
hasil dari proses pemisahan mempunyai kadar Sn 72%, selanjutnya dilebur pada smelter
timah putih. Bijih timah setelah dipekatkan lalu dipanggang sehingga arsen
dan belerang dipisahkan dalam bentuk oksida-oksida yang mudah menguap. Kemudian
bijih timah yang sudah dimurnikan itu direduksi dengan karbon. Timah cair yang
terkumpul di dasar tanur kemudian dialirkan ke dalam cetakan untuk memperoleh
timah batangan. Proses peleburan merupakan proses melebur bijih timah menjadi
logam Timah. Untuk mendapatkan logam timah dengan kualitas yang lebih tinggi,
maka harus dilakukan proses pemurnian terlebih dahulu dengan menggunakan suatu
alat pemurnian yang disebut crystallizer. Produk yang dihasilkan berupa
logam timah dalam bentuk balok atau batangan. Produk yang dihasilkan juga dapat
dibentuk sesuai permintaan.
F. SENYAWA-SENYAWA TIMAH
Senyawaan timah yang penting
adalah organotin, SnO2, Stanat, timah klorida, timah hidrida, dan
timah sulfide.
1.
Senyawaan Organotin
Seperti yang telah dijelaskan
diatas senyawa organotin adalah senyawa yang dibangun dari timah dan substituen
hidrokarbon sehingga terdapat ikatan C-Sn. Contoh beberapa senyawa organotin
ini adalah:
§ Tetrabutiltimah, dipakai sebagai material dasar untuk
sintesis senyawaan di- dan tributil.
§ Dialkil atau monoalkil-timah, dipakai sebagai
stabilisator panas dalam pembuatan PVC.
§ Tributil-Timah oksida, dipakai untuk pengawetan kayu.
§ Trifenil-Timah asetat, merupakan kristal putih yang
dipakai untuk insektisida dan fungisida.
§ Trifenil-timah klorida dipakai sebagai biosida
§ Trimetil-timah klorida, dipakai sebagai biosida dan
sintesis senyawa organic.
§ Trifenil-timah hidroksida, untuk fungisida dan engontrol
serangga.
§ dll
Senyawa organotin dibuat dari
reagen Grignard dengan timahtetraklorida. Metode yang lain adalah dengan
menggunakan reaksi Wurtz seperti senyawaan alkil natrium dengan tmah halide
ataupun dengan menggunakan reaksi pertukaran antara timah halide dengan
senyawaan organo-aluminium.
2.
Timah Oksida
Merupakan senyawa anorganik
dengan rumus kimia SnO2. Oksida timah ini merupakan oksida timah
yang paling penting dalam pebuatan logam timah. SnO2 memiliki
struktur kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom
oksigen. SnO2 tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan
basa kuat. SnO2 larut dalam asam halide membentuk heksahalostanat
seperti:
SnO2 + 6 HI
-> H2SnI6 + 2 H2O
Atau jika
dilarutkan dalam asam maka:
SnO2 + 6 H2SO4
-> Sn(SO4)2 + 2 H2O
SnO2 larut dalam basa
membentuk stanat dengan rumus umum Na2SnO3. SnO2
digunakan bersama dengan vanadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyawa
aromatic, dipakai sebagai pelapis, ataupun sebagai bahan pembuatan organotin.
3.
Timah(II) Klorida
SnCl2 berupa padatan
kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl2
dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan
electroplating. SnCl2 dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering
dengan logam Sn.
Sn + 2 HCl -> SnCl2
+ H2
SnCl2 memiliki satu pasangan electron bebas. Dalam bentuk fasa
gas maka molekul SnCl2 berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk
padatan SnCl2 membentuk rantai yang saling terhubung dengan jembatan
klorida. Selain dipakai sebagai reduktor SnCl2 juga dipakai sebagai
katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan
untuk mempertahankan warna dan sebagai antioksidan.
4.
Timah(IV) Klorida
Disebut juga stani klorida atau
timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan rumus SnCl4.
Pada suhu kamar SnCl4 ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan
akan membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl4
dipergunakan sebagai senjata kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk
memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar pembuatan organotin.
5.
Timah Sulfida
Senyawaan timah dengan belerang
terdapat sebagai SnS yaitu timah (II) sulfide dan ada dialam sebagai mineral
herzenbergite. Pebuatan SnS adalah dibuat dengan mereaksikan belerang, SnCl2
dan H2S.
Sn + S -> SnS
SnCl2 + H2S ->
SnS + 2 HCl
Sedangkan timah (IV) sulfide memiliki rumus SnS2 dan terdapat
dialam sebagai mineral berndtite. Senyawa ini mengendap sebagai padatan
berwarna coklat dengan penambahan H2S pada larutan senyawa timah
(IV) dan banyak dipakai sebagai ornament dekoratif karena warnanya mirip emas.
6.
Timah Hidrida
Hidrida dari timah disebut
sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH4. Hidrida timah ini
dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl4 dengan LiAlH4.
Stannan terdekomposisi secara lambat menghasilkan loga timah dan gas hydrogen.
Hidrida timah ini sangat analog dengan gas metana CH4.
7.
Stanat
Dalam ilmu kimia stanat
berkoporasi dengan senyawaan:
§ Ortostanat yang memiliki rumus
kimia SnO44- contoh senyawaannya adalah K4SnO4
atau Mg2SnO4.
§ Metastanat yaitu MSnO3
atau M2SnO3 yaitu campuran oksida atau polimerik anoin.
§ Perlu dicatat bahwa asam stanit
yang merupakan precursor stanat sebenarnya tidak terdapat dialam dan ini
sebenarnya merupakan hidrat dari SnO2. Istilah stanat juga dipakai
untuk sufiks penamaan senyawa misalnya SnCl62-
hesaklorostanat.
G.
LOGAM PADUAN
ATAU ALLOY DARI TIMAH
1. Timah Solder
Karakteristik
timah solder ditentukan oleh dua faktor utama, yaitu komposisi campuran logam
dan jenis flux yang terkandung didalam timah solder. Timah solder
terbuat dari campuran lebih dari satu jenis logam, atau dikenal dengan istilah alloy.
Dua jenis logam yang lazim digunakan dibidang elektronika adalah timah (Sn)
dan timbal (Pb), dengan berbagai macam perbandingan campuran.
Perbandingan campuran ini dinyatakan melalui angka persentase perbandingan
timah/timbal (Sn/Pb), sebagai contoh 60/40 dan 63/37. Jenis logam lain,
seperti perak (Ag) dan tembaga (Cu), juga dapat ditambahkan dalam
jumlah kecil (dikisaran 1% - 2%) untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu.
Perbandingan
campuran timah dan timbal mempengaruhi karakteristik timah solder, antara lain
kekuatan sambungan solder, kelancaran aliran timah solder cair, titik lebur
timah solder dan mekanisme perubahan wujud timah solder dari padat menjadi cair
dan sebaliknya.
Kekuatan Sambungan Solder
Kekuatan
sambungan solder dinyatakan melalui dua parameter, yaitu kekuatan tarik (tensile
strength) dan kekuatan robek (shear strength). Kekuatan tarik dan
robek timah solder dengan perbandingan campuran 60/40 adalah 52MPa dan
39MPa, sedangkan untuk perbandingan campuran 63/37 adalah 54MPa
dan 37MPa.
Dapat
dilihat bahwa perbedaan kekuatan sambungan solder antara timah solder dengan
perbandingan campuran 60/40 dan 63/37 tidaklah signifikan. Kedua perbandingan
campuran ini, dari sudut kekuatan sambungan solder yang dihasilkan, cocok untuk
digunakan dibidang elektronika. Perlu ditambahkan bahwa kekuatan dan kualitas
sambungan solder dapat ditingkatkan dengan menambahkan campuran logam perak
dalam jumlah kecil (berkisar diantara 1% - 2%).
Flux
Flux
merupakan bagian yang tak terpisahkan dari proses penyolderan. Flux
adalah senyawa yang bersifat korosif dan berfungsi untuk menghilangkan lapisan
oksidasi dari permukaan benda yang disolder, mencegah pembentukan lapisan
oksidasi baru saat disolder dan menurunkan ketegangan permukaan (surface
tension) timah solder cair.
Lapisan
oksidasi menghalangi timah solder membasahi permukaan benda yang disolder,
akibatnya adalah sambungan solder tidak menempel, atau dikenal dengan istilah cold
joint. Sedangkan ketegangan permukaan yang lebih rendah akan memudahkan
timah solder cair untuk mengalir membasahi permukaan benda yang disolder.
Akibat lain dari kesalahan penggunaan flux adalah timah solder cair
lengket dan tertarik oleh ujung alat solder, sehingga sambungan solder tidak
rata dan berujung runcing.
Jenis-Jenis Flux
Flux, berdasarkan jenisnya, dapat
digolongkan kedalam dua kategori, yaitu rosin dan senyawa asam (acid).
Rosin terbuat dari getah pohon pinus atau konifer yang telah dibersihkan
dan diolah. Flux senyawa asam haruslah dicuci bersih setelah proses
penyolderan. Jika tidak, sisa flux yang tertinggal dan bersifat korosif
akan merusak sambungan solder, kaki komponen dan permukaan papan cetak. Flux
jenis ini juga bersifat menarik uap air dari udara sekitar (hygroscopic)
dan jika dibiarkan akan menyebabkan arus pendek pada rangkaian elektronika.
Rosin, disisi lain, hanya aktif bekerja
saat dipanaskan dengan alat solder. Setelah proses penyolderan selesai, flux
rosin yang telah dingin kembali menjadi tidak aktif, tidak konduktif dan
tidak korosif, sehingga dapat dibiarkan tinggal dipermukaan sambungan solder
dan papan cetak tanpa perlu dicuci (no-clean flux). Selain flux rosin
alami yang berasal dari getah pohon pinus, juga terdapat flux rosin
buatan (synthetic rosin) dengan karakteristik menyerupai flux rosin
alami.
Flux
juga dapat dikategorikan berdasarkan tingkat keaktifannya, yaitu tidak aktif (inactive),
aktif ringan (mildly active), aktif (active) dan sangat aktif (highly
active). Flux tidak aktif hanya mencegah terbentuknya lapisan
oksidasi baru saat sedang disolder. Sedangkan flux lainnya, selain mencegah,
juga dapat membersihkan lapisan oksidasi yang telah terbentuk. Flux yang
lebih aktif mampu membersihkan lapisan oksidasi yang lebih tebal dan noda-noda
lain. Akan tetapi karena bersifat lebih korosif, flux jenis ini harus
dibersihkan setelah proses penyolderan.
Kaki-kaki
komponen elektronika yang baru lazimnya telah dilapisi dengan timah solder (tinned)
dan dalam keadaan bersih. Oleh sebab itu, tidak diperlukan flux yang
terlalu aktif. Flux yang tepat untuk digunakan dibidang elektronika
adalah jenis rosin atau rosin sintetik aktif ringan yang tidak
perlu dibersihkan (no-clean flux).
Flux Tambahan
Timah
solder, terutama yang digunakan dibidang elektronika, sudah mengandung flux
yang diisikan kedalam sejumlah saluran ditengah-tengah kawat timah solder (multi-core).
Jumlah flux yang terkandung di dalam timah solder jenis ini biasanya
berkisar diantara 1% - 4%, tergantung kepada jenis flux-nya. Jumlah
saluran yang lebih dari satu ditujukan untuk memperbaiki dan meratakan
penyebaran flux keseluruh permukaan benda yang disolder.
Flux
tambahan juga tersedia dipasaran dan dapat dipakai jika benda yang disolder
terlalu kotor dan timah solder cair gagal menempel. Akan tetapi, sebelum
memutuskan untuk menggunakan flux tambahan, usahakan terlebih dahulu
untuk membersihkan permukaan benda yang kotor dengan menggunakan sabut nilon
atau ampelas yang sangat halus. Jika penggunaan flux tambahan tidak bisa
dihindarkan, pastikan sisa-sisa flux dibersihkan setelah proses
penyolderan.
2. Perunggu (Brons)
Paduan ini
dikenal oleh manusia sejak lama sekali. Perunggu merupakan paduan antara Cu dan
Sn dalam arti yang sempit. Tetapi dalam arti yang luas perunggu berarti paduan
Cu dengan unsure logam lainnya selain dari Zn. Dibandingkan dengan tembaga
murni dan kuningan perunggu merupakan paduan yang mudah dicor dan mempunyai
kekuatan yang lebih tinggi, demikian juga ketahanan ausnya dan ketahanan
korosinya oleh karena itu banyak dipergunakan untuk berbagai komponen mesin,
bantalan, pegas, corak artistic,dsb.
a.
Perunggu timah putih
Sn adalah
lebih mahal dari kuningan. Oleh karena itu kuningan dipergunakan sebagai bahan
baku dan selanjutnya bahan yang dicampur 4-5% Sn dipergunakan untuk keperluan
khusus sedangkan hampir semua paduan perunggu ini dalam industry dipakai dalam
bentuk coran. Brons timah putih mempunyai sejarah yang lama sehingga dari
penggunaannya paduan dasar dengan 8-12 % Sn dinamakan Gun Metal, paduan dengan
10% Sn dan 23 % Sn dinamakan Admiralty Gun Metal, sedangkan yang mengandung
18-23% Sn disebut ”Brons Bell” dan paduan yang mengandung 30-32% disebut ‘Brons
kaca’.
b.
Perunggu Posfor (brons posfor)
Pada
paduan tembaga posfor berguna sebagai penghilang oksida, oleh karena itu
penambahan posfor 0,05-0,5% pada paduan memberikan kecairan logam yang lebih baik.
Brons posfor mempunyai sifat-sifat lebih baik dalam keelastisannya, kekuatan
dan ketahanan terhadap aus. Ada tiga macam brons posfor yang dipergunakan dalam
industry yaitu brons biasa yang tidak mempunyai kelebihan P yang tidak dipakai
dalam proses menghilangkan oksida, brons posfor untuk pegas dengan kadar
0,05-0,15% yang ditambahkan kepada brons yang mengandung Sn kurang dari 10% dan
brons posfor untuk bantalan yang mengandung 0,3-1,5% P ditambahkan kepada brons
yang mengandung lebih dari 10% Sn.
c.
Brons Aluminium
Paduan yang dipergunakan dalam
industry mengandung 6-7% Al dipergunakan untuk pabrikasi dan paduan dengan
9-10% Al dipergunakan untuk coran. Paduan ini mempunyai kekuatan yang baik dari
pada brons timah putih dengan sifat mampu bentuk yang lebih dan ketahanan
korosi yang baik, sehingga pengunaannya lebih luas. Tetapi mampu cornya kurang
baik sehingga memerlukan teknik yang khusus pada pengecorannya.
d.
Perunggu Bebas Seng
Perunggu
bebas seng dinamakan juga perunggu tulen atau perunggu timah, yaitu perunggu
tuang dari Cu ditambah 10%, 14%, atau 20% Sn tanpa campuran tambahan lain.
Bahan itu digunakan untuk pentil yang harus mempunyai syarat tinggi terhadap
korosi dan ketangguhan (10% Sn). Selain itu juga untuk bantalan-bantalan yang
harus mempunyai syarat-syarat tinggi untuk sifat luncur (14% Sn) dan untuk
bantalan-bantalan tekan dengan syarat tinggi untuk kekerasan (20% Sn).
e.
Perunggu Bebas Seng Paduan Kepal
Mempunyai
1,5% sampai setinggi-tingginya 10% timah putih dan selain itu fosfor dalam
persentase yang sangat kecil, yaitu setinggi-tingginya 0,35.Campuran ini dahulu
dinamakan perunggu fosfor. Dipakai untuk profil-profil, batang-batang, kawat,
pelat, dan pipa-pipa yang dicanai dan ditarik.
f.
Perunggu Seng
Perunggu
seng ialah perunggu tembaga timah dengan tambahan seng 2% sampai 7%. Bahan itu
dipakai terutama untuk bantalan-bantalan (campuran tuang).
g.
Perunggu silicon
Perunggu
silicon baik sebagai paduan tuang maupun paduan kepal mempunyai kadar Si 0,5%
samapai 4,5%. Selain dari itu ada bahan-bahan tambahan dari timah, nikel,
mangan, besi, dan seng dalam bermacam-macam persenyawaan. Sebagian dapat
dijadikan misalnya cupoder yang mempunyai tahan tarik dan kekerasan yang
tinggi.
h.
Perunggu Timbel
Perunggu
timbel mempunyai kadar timbel (Pb) 5-35%. Jika perlu dengan tambahan Sn dan Ni
sebagai blok-blok bantalan yang berupa lapisan tipis dalam bus bantalan.
H. KEGUNAAN TIMAH
Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam timah banyak
dipergunakan untuk solder (52%), industri plating (16%), untuk bahan dasar
kimia (13%), kuningan & perunggu (5,5%), industri gelas (2%), dan berbagai
macam aplikasi lain (11%).
1. Logam Timah dan Paduannya
Logam timah banyak manfaatnya baik digunakan secara
tunggal maupun sebagai paduan logam (alloy) dengan logam yang lain terutama
dengan logam tembaga. Logam timah juga sering dipakai sebagai container dalam
berbagai macam industri. Contoh-contoh paduan antara tembaga dan timah adalah:
§ Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan sisanya
tembaga, antimony, bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas, peralatan
ornament rumah, atau peralatan rumah tangga.
§ Bronze adalah paduan logam timah dengan tembaga dengan
kandungan timah sekitar 12%.
§ Fosfor Bronze adalah paduan bronze yang ditambahkan unsur
fosfor.
2. Plating
Logam timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain
seperti seng, timbale dan baja dengan tujuan agar tahan terhadap korosi.
Aplikasi ini banyak dipergunakan untuk melapisi kaleng kemasan makanan dan
pelapisan pipa yang terbuat dari logam.
3. Superkonduktor
Timah memiliki sifat konduktor dibawah suhu 3,72 K.
Superkonduktor dari timah merupakan superkonduktor pertama yang banyak diteliti
oleh para ilmuwan contoh superkonduktor timah yang banyak dipakai adalah Nb3Sn.
4. Solder
Solder sudah banyak dipakai sejak dahulu kala. Timah
dipakai dalam bentuk solder merupakan campuran antara 5-70% timah dengan
timbale akan tetapi campuran 63% timah dan 37% timbale merupakan komposisi yang
umum untuk solder. Solder banyak digunakan untuk menyambung pipa atau alat
elektronik
5. Pembuatan Senyawa Organotin
Senyawa organoti merupakan senyawa kimia yang terdiri
dari timah (Sn) dengan hidrokarbon membentuk ikatan C-Sn. Senyawa ini merupakan
bagian dari golongan senyawa organometalik. Senyawa ini banyak dipakai untuk sintesis
senyawa organic, sebagai biosida, sebagai pengawet kayu, sebagai stabilisator
panas, dan lain sebagainya.
6. Pembuatan Senyawaan Kimia Untuk Berbagai Keperluan
Logam timah juga dipakai untuk membuat berbagai maca
senyawaan kimia. Salah satu senyawa kimia yang sangat penting adalah SnO2
dimana dipakai untuk resistor dan dielektrik, dan digunakan untuk membuat berbagai macam garam timah. Senyawa SnF2 merupakan aditif yang
banyak ditambahkan pada pasta gigi. Senyaan timah, tembaga, barium, kalsium
dipakai untuk pembuatan kapasitor. Dan tentu saja senyawaan kimia juga sering
dipakai untuk pembuatan katalis.
7. Industri gelas (2%)
Timah
oksida (SnO 2): digunakan dalam pembuatan kaca jenis
khusus, glasir keramik dan sebagai bahan polishing untuk baja, kaca, dan bahan
lainnya
8. Industri
tekstil
digunakan dalam
pembuatan zat warna, polimer, dan tekstil; di silvering satu mirror.
I. BAHAYA TIMAH
1.
Bahaya pada Kesehatan
Ø Mata dan kulit iritasi
Ø Headaches
Ø Sakit perut
Ø Penyakit dan pusing
Ø Berat berkeringat
Ø Sesak napas
Ø Masalah buang air kecil
Ø Efek jangka panjang adalah:
Ø Depresi
Ø Kerusakan hati
Ø Gangguan fungsi sistem
kekebalan
Ø Kerusakan kromosom
Ø Kekurangan sel darah merah
Ø Kerusakan otak (menyebabkan
kemarahan, gangguan tidur, pelupa dan sakit kepala)
2.
Bahaya pada Lingkungan
Ø Kaleng sebagai atom tunggal atau
molekul tidak sangat beracun terhadap beberapa jenis organisme, bentuk racun
adalah bentuk organik
Ø Ada berbagai jenis timah organik
yang dapat sangat bervariasi di toksisitas. Tributyltins merupakan
komponen timah paling beracun untuk ikan dan jamur, sedangkan trifenyltin jauh
lebih beracun bagi fitoplankton.
J. PENANGGULANGAN BAHAYA TIMAH
Jumlah
timah yang sedikit dalam makanan tidak berbahaya. Limit dalam makanan di
Amerika Serikat adalah 300 mg/kg. Senyawa timah triakil dan triaril digunakan
sebagai racun biologi (biocides) dan perlu ditangani secara hati-hati.
Jumlah
kecil timah dalam makanan
kaleng tidak berbahaya bagi manusia. Senyawa timah trialkil dan triaril berbahaya bagi makhluk
hidup dan harus ditangani secara hati-hati. Timah juga digunakan dalam
pembuatan grenjeng rokok (timah putih), pada longsongan peluru (timah hitam).
TIMBAL
a) Pengertian Timbal (Pb)
Timbal
atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam. Dalam bahasa
ilmiahnya dinamakan Plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan Pb. Logam ini
termasuk kedalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada tabel periodik unsur
kimia. Mempunyai unsur atom (NA) yaitu 82 dengan bobot atau berat atom (BA)
yaitu 207,2.
Sifat Logam Timbal (Pb)
Sifat Fisika
|
|
11.34 g·cm−3
|
|
10.66 g·cm−3
|
|
2022 K, 1749 °C, 3180 °F
|
|
4.77 kJ·mol−1
|
|
179.5 kJ·mol−1
|
|
26.650 J·mol−1·K−1
|
|
2.33 (skala Pauling)
|
|
pertama: 715.6 kJ·mol−1
|
|
ke-2: 1450.5 kJ·mol−1
|
|
ke-3: 3081.5 kJ·mol−1
|
|
175 pm
|
|
146±5 pm
|
|
202 pm
|
Sifat Kimia
|
1. Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat
dipotong dengan menggunakan pisau atau tangan dan dapat dibentuk dengan
mudah.
2. Tahan terhadap korosi atau karat, sehingga logam
timbal sering digunakan sebagai coating.
3. Titik lebur rendah, hanya 327,50C.
4. Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.
5. Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan
dengan logam-logam biasa, kecuali emas dan mercuri
|
b) Sumber Timbal (Pb)
Timbal di
alam terutama terdapat sebagai galena,PbS;
namun, bijih lain yang mungkin terbentuk sebagai akibat pengaruh iklim atau
cuaca pada galena yaitu sebagai karbohidra, cerrusite
(kerusit) –PbCO3, dan sebagai sulfat, anglesite (anglesit) –PbSO4. Dalam proses ekstraksi,
bijih galena pada mulanya dipekatkan dengan teknik flotasibuih, selanjutnya sejumlah kwarsa, SiO2, ditambahkan, baru kemudian dilakukan proses pemanggangan terhadap campuran ini.
Persamaan reaksi utama pada proses ini yaitu:
2
PbS (s) + 3 O2(g) → 2
PbO (s) + 2 SO2(g)
Kemudian proses reduksi dilaksanakan
dengan batubara coke (C) dan air-kapur, persamaan resksi utamnya
yaitu:
PbO
(s) + C (s) → Pb (l) + CO (g)
PbO
(s) + CO (g) → Pb (l) + CO2(g)
Maksud pemanambahan SiO2
sebelum proses pemanggangan dan penambahan air-kapur pada proses reduksi yaitu
bahwa dalam proses pemanggangan dengan temperatur tinggi ada kemungkinan
sebagian galena diubah menjadi PbSO4.
Hadirnya kwarsa akan mengubah sulfat menjadi silikat menurut persamaan reaksi:
PbSO4(s) + SiO2(s) →
PbSiO3(s) + SO3(g)
Silikat
ini dalam proses reduksi akan diubah oleh air-kapur, CaO, menjadi PbO (yang
kemudian tereduksi oleh batubara) dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas
menurut persamaan reaksi:
PbSiO3(s) + CaO (s) → PbO (s) +
CaSiO3(s)
Alternatif lain pada proses reduksi
yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar sebagai pengganti
batubara (coke):
PbS
(s) + 2 PbO (s) → 2 Pb
(l) + SO2(g)
Sampai dengan tahap ini, logam
timbal yang dihasilkan masih belum murni, mengandung banyak unsur pengotor
mungkin tembaga, perak, zink, arsen, antimon, dan bismut. Oleh karena itu,
perlu proses permunian yang meliputi beberapa tahap seperti diuraikan berikut
ini.
Pertama-tama,
timbal hasil dilelehkan selama beberapa waktu pada temperatur dibawah titik
leleh tembaga, sehingga tembaga pengotor akan mengkristal dan dapat dipisahkan.
Tahap berikutnya, udara ditiupkan di atas permukaan lelehan timbal; maka,
pengotor arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan antimonat atau
oksidannya, termasuk bismut sebagai buih di atas permukaan yang dapat disendoki
ke luar. Selanjutnya, kira-kira 1-2 % zink ditambahkan agar perak atau emas
pengotor lelbih mudah larut dalam lelehan zink. Campuran kemudian didinginkan
secara perlahan kira-kira dari 480 oC hingga 420 oC, yang
berakibat logam perak dan emas akan terbawa dalam zink yang akan memngkristal
lebih dulu, sehingga dapat dipisahkan dari lelehan timbal. Kelebihan zink, jika
ada, dapat dipisahkan dengan teknik penyulingan hampa atau pada tekanan sangat
rendah.
Pemurnian
tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis menurut metode Betts.
Proses ini memakai elektrolit larutan timbal heksafluorosilikat, PbSiF6
dan asamnya, H2SiF6. Lembaran-lembaran tebal timbal
dipasang sebagai katode dan pelat-pelat timbal belum murni dipasang sebagai anode. Anode timbal
akan mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+ yang kemudian akan tereduksi
menjadi logam Pb dan melekat pada katode. Dengan proses demikian akan diperoleh
timbal dengan kemurnian yang sangat tinggi, (99,9 %).
Oksida, Hidroksida, dan Garam Timbal
Sifat-sifat
timbal sangat mirip dengan timah; satu hal yang berbeda yaitu bahwa peran
pasangan elektron inert (6s2) dalam senyawa timbal(II) relatif lebih
besar dalam menstabilkan senyawanya daripada peran tersebut dalam senyawa
timah(II). Oleh karena itu, timbal(II)
relatif lebih stabil dan lebih banyak ditemui daripada timbal (IV).
Dengan demikian, timbal(II) bukan reduktor yang baik, tidak seperti halnya
timah(II), melainkan timbal(IV) adalah oksidator yang baik dibanding timah(IV).
Ada
tiga macam oksida timbal yang penting yaitu PbO-kuning, PbO2-coklat,
dan Pb3O4-merah
meni. Timbal(II) oksida yang mempunyai struktur sama dengan timah(II)
oksida, dapat diperoleh dari pemanasan timbal dengan udara:
2
Pb (s) + O2(g) → 2
PbO (s)
Jadi, berbeda dari pemanasan timah
dengan udara yang menghasilkan timah(IV) oksida, tetapi pada pemanasan di atas
500 oC akan menghasilkan Pb3O4.
Timbal(IV)
oksida dapat diperoleh dari oksida timbal(II) dalam larutan basa. Dengan
oksidator larutan natrium hipoklorit, NaClO, timbal(II) dapat diubah menjadi
timbal(IV) oksida; persamaan reaksinya yaitu sebagai berikut:
ClO-(aq) + H2O
(l) + 2 e → Cl-(aq) + 2 OH-(aq)
Pb2+(aq) + 4 OH-(aq) → PbO2(s) + 2 H2O
(l) + 2 e +
Pb2+(aq) + 2 OH-(aq) + ClO-(aq) → PbO2(s) + Cl-(aq) + 2 H2O
(l)
Timbal(IV) oksida merupakan
oksidator yang baik (dipakai sebagai katode pada aki), misalnya dapat mengoksidasi asam klorida menjadi gas klorin:
PbO2 (s) + 4
HCl (aq) → PbCl2(s) + Cl2(g) + 2 H2O
(l)
Pb3O4
dapat diperoleh dari oksida PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada
temperatur sekitar 400 – 500 oC, menurut persamaan reaksi:
6 PbO
(s) +
O2 (s) → 2 Pb3O4 (s)
kuning merah
Dengan demikian, Pb3O4
dapat dipandang sebagai hasil oksidasi “tak sempurna” dari PbO, dan oleh karena itu dapat dipandang
tersusun oleh campuran timbal dengan dua macam tingkat oksidasi, +2 dan +4.
Maka, formula oksida ini mungkin dapat dituliskan PbO2.2PbO. hal ini
didukung oleh reaksinya dengan asam nitrat yang menghasilkan timbal(II) nitrat
dan endapan timbal(IV) oksida:
Pb3O4(s) + 4
HNO3(aq) → PbO2(s) + 2
Pb(NO3)2(aq)
+ 2 H2O (l)
Seperti
halnya oksida-oksida alumunium dan timah, PbO
dan PbO2 juga bersifat amfoterik.
Paralel dengan oksida-oksida timah, reaksinya dengan basa kuat menghasilkan ion
plumbit [Pb(OH)6]2-.
Apabila
larutan basa alkali ditambahkan ke dalam larutan timbal(II), diperoleh endapan
putih Pb(OH)2. Basa ini pun bersifat amfoterik, oleh karena itu larut kembali dalam basa alkali
berlebihan dengan membentuk ion plumbit;
demikian juga reaksinya dengan asam menghasilkan kembali garam timbal(II). Ion stanit merupakan reduktor yang aktif,
tetapi tidak demikian halnya dengan ion plumbit,
ia bukan reduktor yang baik.
Timbal(II)
klorida, PbCl2, berupa padatan putih yang sukar larut dalam air,
tetapi larut dalam air panas. Garam ini dapat diperoleh dari interaksi langsung
unsur-unsurnya, berbeda dari logam timah yang menghasilkan timah(IV) klorida. Timbal(II)
klorida juga dapat diperoleh dari reaksi antara timbal(II) oksida dengan asam
klorida, atau pengendapan dari ion Pb2+ oleh ion Cl-.
Ternyata endapan timbal(II) klorida larut dalam larutan klorida konsentrasi
tinggi dengan membentuk ion kompleks tetrakloroplumbat(II):
PbCl2(s) + 2 Cl-(aq) ↔
[Pb(Cl)4]2-(aq)
Kristal
timbal(II) nitrat, tak berwarna dan mudah larut dalam air, dapat diperoleh
dengan reaksi timbal(II) oksida dengan asam nitrat. Garam ini ternyata mudah
terhidrolisis dalam air, kecuali jika larutan dibuat sedikit asam dengan asam
nitrat, membentuk endapan putih hidroksinitrat:
Pb(NO3)2(aq) + 2 H2O
(l) ↔ Pb(OH)(NO3) (s) + NO3-(aq) + H3O+(aq)
Persamaan reaksi keseimbangan di
atas mudah dipahami bahwa penambahan sedikit asam nitrat ke dalam larutan akan
mencegah terjadinya hidrolisis.
Padatan
timbal(II) nitrat juga tidak stabil pada temperature agak tinggi, dan seperti
halnya dengan nitrat logam-logam berat lainnya, terurai menjadi oksidanya
dengan membebaskan gas coklat, NO2, menurut persamaan reaksi:
2
Pb(NO3)2(s) → 2 PbO (s) + 4 NO2(g) + O2(g)
Larutan timbal(II) yang paling
stabil dalam air yaitu sebagai garam asetat, Pb(CH3COO)2.
Oleh kerena itu, larutan ini sering dissesdiakan untuk uji timbal(II).
Ion-ion apa saja yang dapat untuk
uji karakteristik timbal(II)? Ternyata cukup banyak. Sifat khas adanya
timbal(II) dalam larutan tidak hanya diendapkan oleh ion klorida tetapi juga
pembentukan endapan putih oleh ion
sulfat, SO42-. Demikian juga Pb2+ membentuk
endapan kuning dengan ion kromat, CrO42-.
Seperti halnya timah(II), timbal(II) juga diendapkan oleh ion sulfida dengan warna hitam, menurut persamaan reaksi umum:
[Pb(H2O)6]2+(aq) →
[Pb(H2O)4(OH)](s) [Pb(OH)4]2- (aq)
c) Pengolahan dan Senyawa Timbal (Pb)
Timbal
dibuat dengan carabijih galena
dipekatkan dengan teknik flotasibuih serta di tambahkan SiO2 dan air
kapur.
2PbS(s) + 3O2(g) 2PbO(s)
+ 2SO2(g)
PbO(s) + C(s) Pb(l)
+ CO(g)
PbO(s) + CO(g) Pb(l)
+ CO2(g)
Penambahan SiO2 dan
air kapur sebelum pemanggangan pada proses reduksi untuk PbSO4.
PbSO4(s) +
SiO2(s) PbSiO3(s)
+ SO3(g)
PbSiO3(s) +
CaO(s) PbO(s) + CaSiO3(s)
Logam Pb yang
dihasilkan masih mengandung pengotor Tembaga, Perak, Emas, Zink, Arsen. Antimon, dan Bismuth.
Tahap-tahap
pemurnian:
·
Untuk menghilangkan Cu: logam Pb dilelehkan selama
beberapa waktu pada suhu <1083oC, sehingga Cu mengkristal dan
dapat dipisahkan
·
Untuk menghilangkan arsen, antimon, dan bismut: meniupkan
udara di atas permukaan lelehan Pb,sehingga arsen menjadi arsena, antimon
menjadi antimonat, dan bismut menjadi buih di permukaan, dan dipisahkan.
·
Untuk menghilangkan Ag: menambahkan 1-2% zink,
didinginkan dari suhu 480 menjadi 420 sehingga Ag dan zink mengkristal sehingga
dapat dipisahkan.*
* Jika kelebihan zink, dipisahkan dengan penyulingan hampa atau
pada tekanan sangatrendah
Pemurnian
tahap terakhir dengan teknik elektrolisis menurut metode Betts.
•
Anoda : Pb
•
Katoda : Pb
•
Elektrolit : Larutan PbSiF6 dan larutan H2SiF6
Anode : Pb(l) Pb2+ + 2e
Katoda : Pb2+ + 2e Pb(s)
d) Kegunaan Timbal (Pb)
1.
Digunakan dalam
pembuatan kabel telepon
2.
Digunakan dalam
baterai
3.
Sebagai
pewarnaan cat
4.
Sebagai pengkilapan
keramik dan bahan anti api
5.
Sebagai aditive
untuk bahan bakar kendaraan
6.
Pelindung kawat, pipa ledeng, dan amunisi
7.
Logamnya sangat efektif sebagai peredam suara
8.
Pelindung radiasi pada sinar X dan reaktor nuklir
9.
Insektisida
10.
Digunakan dalam accu
11.
Dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan
keramik terutama untuk warna kuning dan merah.
12.
Dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat
listrik.
13.
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.
e) Bahaya Timbal (Pb)
Efek
Pb terutama terhadap kesehatan terutama terhadap sistem haemotopoetic (sistem
pembentukan darah), adalah menghambat sintesis hemoglobin danmemperpendek umur
sel darah merah sehingga akan menyebabkan anemia.Pb juga menyebabkan gangguan
metabolisme Fe dan sintesis globin dalam seldarah merah dan menghambat
aktivitas berbagai enzim yang diperlukan untuksintesis heme.
Anak
yang terpapar Pb akan mengalami degradasi kecerdasan alias idiot. Pada orang
dewasa Pb mengurangi kesuburan, bahkan menyebabkan kemandulan atau keguguran
pada wanita hamil, kalaupun tidak keguguran, sel otak tidak bisa berkembang.
Dampak Pb pada ibu hamil selain berpengaruh pada ibu juga pada embrio/ janin
yang dikandungnya. Selain penyakit yang diderita ibu sangat menentukan kualitas
janin dan bayi yang akan dilahirkan juga bahan kimia atau obat-obatan, misalnya
keracunan Pb organik dapat meningkatkan angka keguguran, kelahiran mati atau
kelahiran premature.
Efek-efek
Pb terhadap kesehatan dapat dijelaskan secara rinci sebagai berikut :
1.
Efek terhadap terjadinya Anemia oleh Pb
Secara
biokimiawi, keracunan timah hitam dapat menyebabkan :
·
Peningkatan
produksi ALA (Amino Levulinic Acid)
Timah
hitam akan menghambat enzim hemesintetase, yang mengakibatkan penurunan
produksi heme. Penurunan produksi heme ini akan meningkatkan aktivitas ALA
sintetase, dan akhirnya produksi ALA meningkat. Peningkatan produksi
ALA ini dapat dilihat dari ekskresi ALA di urine.
·
Peningkatan Protoporphirin
Perubahan
protoporphirin IX menjadi heme, akan terhambat dengan adanya timah
hitam. Hal ini akan menyebabkan terjadinya akumulasi dari protoporphirin IX yang
dapat diketahui pada plasma dan feces.
·
Peningkatan koproporphirin
Akumulasi
dari protoporphirin akan meningkatkan akumulasi dari koproporphirin III.
Hal ini diketahui dengan didapatkannya koproporphirin III pada urine dan feces.
2.
Efek terhadap
saraf (sistem saraf pusat)
Susunan saraf merupakan jaringan yang
paling sensitif terhadap keracunan Pb. Setelah pajanan tinggi dengan kadar Pb
darah di atas 80 μg/dl dapat terjadi ensefalopati. Terjadi kerusakan pada
arteriol dan kapiler yang mengakibatkan oedema (adanya cairan) otak,
meningkatnya tekanan cairan serebrospinal, degenerasi neuron dan
perkembangbiakan sel glia. Secara klinis keadaan ini disertai dengan menurunnya
fungsi memori dan konsentrasi, depresi, sakit kepala, vertigo (pusing berputar-putar),
tremor (gerakan abnormal dengan frekuensi cepat), stupor (penurunan
kesadaran ringan), koma, dan kejang-kejang.
3.
Ensefalopati
Ensefalopati merupakan bentuk keracunan
Pb yang sangat buruk dengan sindrom gejala neurologis yang berat dan dapat
berakhir dengan kerusakan otak atau kematian. Paling sering dijumpai pada anak
kecil atau orang yang mengkonsumsi makanan/minuman tercemar Pb. Anak-anak
mempunyai resiko lebih besar terhadap paparan Pb dari orang dewasa. Hal ini
mungkin disebabkan oleh adanya perbedaan aktivitas metabolik internal.
Ensefalopati
akut pada manusia sangat dipengaruhi oleh jumlah partikel Pb yang terhisap,
lama pemaparan, dan faktor-faktor lain. Yang ditandai dengan :
·
Perubahan
perilaku mental,
·
Pelemahan pada
daya ingat dan pada aktivitas untuk berkonsentrasi,
·
Hyperirritabel
(hal yang sangat mengganggu),
·
Kegelisahan,
·
Depresi,
·
Sakit kepala,
·
Vertigo dan
tremor
Ensefalopati akut
berkembang hanya pada dosis yang besar dan jarang terjadi pada level Pb dalam
darah dibawah 100 μg/ 100 ml, pernah dilaporkan terjadi pada tingkat 70 μg/
100ml
4.
Pendengaran
Kerusakan pada susunan saraf pusat dapat
pula mengenai saraf kranial, kadar Pb dalam darah 15 μg/dl dapat menyebabkan
gangguan saraf pusat, pada kadar 1 – 18 μg/dl menyebabkan gangguan pendengaran.
Beberapa penelitian pada anak-anak dan dewasa memperlihatkan adanya hubungan
paparan Pb dengan penurunan pendengaran tipe sensorineural. Pada individu yang
sensitif kadang-kadang didapatkan adanya efek yang memburuk pada sistem tubuh,
tetapi secara klinis efek tersebut tidak jelas sampai dicapai kadar Pb yang lebih
tinggi lagi
5.
Efek terhadap
ginjal
Keracunan berat Pb dalam waktu lama akan
menyebabkan penyakit renal progresif dan tidak dapat disembuhkan. Ada beberapa
laporan berisi interstisial nephritis kronis pada pekerja sering disertai
dengan hasil yang fatal. Kebersihan suatu industri akan mengurangi jumlah dan
besarnya komplikasi renal pekerja yang keracunan akan tetapi anak-anak yang
menghirup Pb pada cat yang mengelupas dan konsumen yang mengkonsumsi makanan
yang tercemar Pb tetap mempunyai resiko. Nephropati yang ditandai oleh gangguan
fungsi ginjal progresif sering disertai hipertensi. Kerusakan ginjal berupa fibriosis
interstitialis kronis, degenerasi tubuler, dan perubahan vaskuler pada
arteri kecil dan arteriol. Ditemukan gambaran khas, yaitu penuhnya badan
inklusi intranuklear pada sel dinding tubulus. Badan inklusi merupakan kompleks
protein Pb yang kemudian di ekskresi melalui urine. Degenerasi tubulus
proksimal mengakibatkan menurunnya reabsorbsi asam amino, glukosa, fosfat dan
asam sitrat. Pada kasus yang berat dapat terjadi sindrom fanconi yaitu hiperamino
uria (air kencing mengandung asam amino berlebihan glukosuria dan hipofosfat
uria atau kadang-kadang hiperfosfat uria. Gangguan ginjal bersifat
tidak menetap. Saturnine gout adalah sebuah konsekuensi pengurangan
fungsi tubuler (ginjal tubulus glumerulus), Pb berpengaruh pada ekskresi
urates. Maka meskipun angka formasi mereka normal, level asam uric disimpan
dalam persendian, hampir menyerupai encok/ pegal.
6.
Efek terhadap
sistem cardiovascular
Pada keracunan Pb akut beberapa pasien
menderita colic yang disertai peningkatan tekanan darah. Kemungkinan
timbulnya kerusakan miokard tidak dapat diabaikan. Perubahan elektro
cardiografi dijumpai pada 70 % penderita dengan gejala umum berupa takikardia,
disritmia atrium.
7.
Efek terhadap
sistem reproduksi
Telah
diketahui bahwa Pb dapat menyebabkan gangguan reproduksi baik pada perempuan
maupun pada laki-laki, Pb dapat menembus jaringan placenta sehingga menyebabkan
kelainan pada janin. Peningkatan kasus infertil, abortus spontan, gangguan haid
dan bayi lahir mati pada pekerja perempuan yang terpajan Pb telah dilaporkan
sejak abad 19, walaupun demikian data mengenai dosis dan efek Pb terhadap
fungsi reproduksi perempuan, sampai sekarang masih sedikit. Hubungan antara
kadar Pb dalam darah dan kelainan yang diakibatkan terhadap kelainan reproduksi
perempuan adalah Kadar Pb darah 10 μg/dl dapat mengakibatkan gangguan
pertumbuhan. Kadar Pb darah 30 μg/dl mengakibatkan kelainan prematur. Kadar Pb
darah 60 μg/dl mengakibatkan komplikasi kehamilan. Senyawa teratogen termasuk
Pb dapat menembus janin dan dapat mengganggu pertumbuhan mulai dari usia
kehamilan pada minggu ke tiga hingga minggu ke 38. mulai minggu ke tiga hingga
pertengahan minggu ke enam dapat mengganggu pertumbuhan susunan saraf pusat
atau central nervous system (CNS), pada pertengahan minggu ke tiga sampai
minggu ke enam dapat mengganggu pertumbuhan jantung, pada minggu ke empat
hingga minggu ke delapan mengganggu pertumbuhan mata, lengan dan kaki, mulai
pertengahan minggu ke enam sampai minggu ke delapan dapat mengganggu
pertumbuhan gigi dan mulut, minggu ke Sembilan mengganggu pertumbuhan tekak
(langit-langit, mulai minggu ke tujuh sampai ke 12 menggangu pertumbuhan alat
kelamin bagian luar dan mulai minggu ke empat sampai minggu ke 12 mengganggu
pertumbuhan pendengaran.
f)
Pencegahan
dan Pengawasan Paparan Keracunan Timbal (Pb)
Beberapa program
pencegahan harus didasarkan pada ketersediaannya fasilitas teknik yang memadai
peraturan-peraturan yang tegas, pakaian pelindung yang efektif, dan pengawasan
higienis dan biologi yang terus menerus. Pengawasan biologis biasanya
didasarkan pada pengukuran regular Pb pada urin, tingkat yang seharusnya
dipertahankan dibawah 150 μg/l
g) Pengobatan Terhadap Paparan Keracunan Timbal (Pb)
a. Keracunan
Pb anorganik
Pengobatan
simtomatik keracunan Pb anorganik adalah segera menghentikan pemaparan dan
dengan terapi kelasi. Untuk keracunan yang berat, penggunaan kalsium denatrium
EDTA secara infus intravena dalam dosis kira-kira 8 mg/kg, sedangkan pada
anak-anak dianjurkan menggunakan dimerkaprol 2,5 mg/kg/dosis intramuskular. Succimer
oral diakui untuk digunakan khusus keracunan Pb dalam darah dan urin, harus
dimonitor sebagai suatu petunjuk terapi. Dengan tersedianya succimer
maka penisilin tidak perlu digunakan. Pada pasien yang tidak ada gejala
keracunan, tidak dianjurkan menggunakan zat kelator. Penggunaan profilaktik
(pencegahan) zat kelator dikontraindikasikan pada pekerja yang terpapar Pb,
karena dapat meningkatkan absorbsi logam dari saluran pencernaan. Setelah
terapi kelasi dihentikan fungsi kadar Pb dalam darah dan profirin harus diuji
dan dianalisis untuk mengidentifikasi peningkatkan kembali kadar Pb karena Pb
dimobilisasi dari tulang.
b.
Keracunan Pb
organik
Pengobatan
awal terdiri dari menghilangkan kontaminasi kulit dan pencegahan pemaparan
lebih lanjut. Pengobatan kejang memerlukan penggunaan anti konvulsi secara
bijaksana.
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusThe best! Artikel seputar timahnya sangat bermanfaat. Sebagai pelengkap data informasi situs anda, silahkan baca juga artikel terkait Negara Penghasil Timah Terbesar Di Dunia
BalasHapusgood job gan
BalasHapusalat cuci ultrasonic
Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand, Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika Selatan, UK, dan Zimbabwe Jasa Penulis Artikel jual kardus bekas
BalasHapus