PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tembaga (Cu) mempunyai
sistim kristal kubik, secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan
menggunakan mikroskop bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan.Unsur
tembaga terdapat pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang
komersial. Pada endapan sulfida primer, kalkopirit (CuFeS2) adalah yang
terbesar, diikuti oleh kalkosit (Cu2S), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), dan
enargit (Cu3AsS4). Mineral tembaga utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola
(CuSiO3.2HO), malasit (Cu2(OH)2CO3), dan azurite (Cu3(OH)2(CO3)2). Deposit
tembaga dapat diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat,
dan replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada
batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit
nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik.
Pembentukan endapan magmatic dapat berupa proses hidrotermal atau
metasomatisme. Logam tembaga digunakan secara luas dalam industri peralatan
listrik. Kawat tembaga dan paduan tembaga digunakan dalam pembuatan motor
listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri,
kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung
microwave, sakelar, reaktifier transsistor, bidang telekomunikasi, dan
bidang-bidang yang membutuhkan sifat konduktivitas listrik dan panas yang
tinggi, seperti untuk pembuatan tabung-tabung dan klep di pabrik penyulingan.
Meskipun aluminium dapat digunakan untuk tegangan tinggi pada jaringan
transmisi, tetapi tembaga masih memegang peranan penting untuk jaringan bawah
tanah dan menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang
berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal
laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah,
mesin industri nonelektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan,
mesin-mesin pertanian. Potensi tembaga
terbesar yang dimiliki Indonesia terdapat di Papua. Potensi lainnya menyebar di
Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan.
BAB I
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Tembaga (Cu)
Tembaga adalah logam
merah-muda yang lunak, dapat ditempa, liat. Ia melebur pada 1038 . Karena potensial electrode standarnya positif (+0,34 V untuk pasangan
Cu/Cu2+),ia tak larut daalm asam klorida dan asam sulfat encer,
meskipun dengan adanya oksigen ia bisa terlarut sedikit. Dalam table periodik
unsur – unsur kimia, tembaga menempati posisi dengan nomor atom (NA)29 dan
mempunyai bobot atau berat atom (BA)63,546. Unsur tembaga di alam, dapat
ditemukan dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam
bentuk persenyawaan atau sebagai senyawa padat dalam bentuk mineral. Selain
itu, tembaga (Cu) juga terdapat dalam makanan. Sumber utama tembaga adalah
tiram, kerang, kacang-kacangan, sereal, dan coklat. Air juga mengandung tembaga
dan jumlahnya bergantung pada jenis pipa yang digunakan sebagai sumber air.
Tembaga (Cu) mempunyai sistim
kristal kubik, secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan
menggunakan mikroskop bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan.
Unsur tembaga terdapat pada
hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang komersial. Pada endapan
sulfida primer, kalkopirit (CuFeS2) adalah yang terbesar, diikuti oleh kalkosit
(Cu2S), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), dan enargit (Cu3AsS4). Mineral tembaga
utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola (CuSiO3.2HO), malasit
(Cu2(OH)2CO3), dan azurite (Cu3(OH)2(CO3)2).
Deposit tembaga dapat
diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat, dan
replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada
batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit
nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik.
Pembentukan endapan magmatik dapat berupa proses hidrotermal atau
metasomatisme.
Deskripsi Mineral Copper (Tembaga)
Formula
Kimia
: Cu
Sistem Kristal : Reguler
Warna : Merah-tembaga, atau merah-mawar terang.
Sistem Kristal : Reguler
Warna : Merah-tembaga, atau merah-mawar terang.
Kilap
: Metalik
Kekerasan : 2,5 – 3
Berat Jenis : 8,94
Kekerasan : 2,5 – 3
Berat Jenis : 8,94
Indeks
Bias
: 1. 544 - 1.553
Goresan
: Merah
Belahan
: Tidak satupun
Pecahan : Hackly
Pecahan : Hackly
Tenacity
: Ductile dan Malleable
Derajat
Ketransparanan : Opaque
Kemagnetan : Diamagnetit
Kemagnetan : Diamagnetit
sejarah
sejarah
Proses Pemisahan Tembaga Dari Kalkopirit
1.
Pengapungan
(Floating)
Pada
proses ini bijih tembaga dipekatkan dengan menambahkan detergen dan NaOH.
Dengan proses ini zat – zat pengotor (Biasanya Al) akan larut dan mengapung.
2. Pemanggangan (Roasting)
Pada
proses ini kalkoprit akan bereaksi dengan oksigen.
4CuFeS2(s) + 9O2 → 2Cu2S(s) + 2Fe2O3(s) + 6SO2(g)
Dengan menahbahkan SiO2 maka besi akan
terpisah sebagai ampas.
Fe2O3(s) + 3SiO2(s) → Fe2(SiO3)3(s)
Pada proses pemanasan
selanjut nya Cu2S
akan teroksidasi.
2Cu2S(s) + 3O2(g) → 2Cu2O(s) + 2SO2(g)
3. Reduksi
Proses
reduksi terjadi antara Cu2O dengan Cu2S yang masih ada dalam proses sebelumnya.
2Cu2O(s) + Cu2S(s) → 6Cu(s) + SO2(g)
Cu yang diperoleh
dengan proses ini mempunyai kemurnian mendekati 99%
4. Pemurnian
Proses pemurnian dilakukan dengan cara elektrolisis
larutan CuSO4
dengan anode yang terbuat dari Cu karbon dan katode dari Cu murni. Reaksi nya:
Di anode : Cu(s)kotor → Cu²+(aq) +2e
Di katode : Cu²+ (aq) + 2e → Cu(s)bersih
B.
Senyawaan tembaga (Cu)
Terdapat 2 senyawa
tembaga yaitu Tembaga (I) atau cupro dan Tembaga (II) atau cupri. Tembaga (I) oksida
merupakan senyawa yang berwarna hitam dan Cu²+ umum nya berwarna biru. CuSO4.5H2O
dikenal dengan nama terusi atau prusi yang berwarna biru, tetapi bila dipanas
kan H2O nya menguap dan warna
nya menjadi putih. Dalam badan perairan laut, tembaga dapat ditemukan
dalam bentuk persenyawaan ion seperti CuCO3-, CuOH. Pada
batuan mineral atau lapisan tanah, tembaga dapat ditemukan dalam bentuk –
bentuk seperti :
1.
Chalcocote (Cu2S)
2.
Covellite (CuS)
3.
Chalcopyrite (CuFeS2)
4.
Bornite (Cu5FeS4)
5.
Enargite [Cu3(AsSb)S4]
Tembaga di alam
memiliki tingkat oksidasi +1 dan +2. Tembaga dengan bilangan oksidasi +2
merupakan tembaga yang sering ditemukan sedangkan tembaga dengan bilangan
oksidasi +1 jarang ditemukan, karena senyawaan tembaga ini hanya stabil jika
dalam bentuk senyawa kompleks. Selain dua keadaan oksidasi tersebut dikenal
pula tembaga dengan bilangan oksidasi +3 tetapi jarang digunakan, misalnya K3CuF6.
Beberapa senyawaan yang dibentuk oleh
tembaga seperti yang tertera pada Tabel.
Tembaga(II)
|
Nama
|
Tembaga(I)
|
Nama
|
CuO
Cu(OH)2
CuCl2
CuF2
CuS
CuSO4.5H2O
Cu(NO3)2.3H2O
|
tembaga(II) oksida
tembaga(II)
hidroksida
tembaga(II) klorida
tembaga(II) fluorida
tembaga(II) sulfida
tembaga(II) sulfat
pentahidrat atau vitriol biru
tembaga(II) nitrat
trihidrat
|
Cu2O
CuCl
CuI
|
tembaga(I) oksida
tembaga(I) klorida
tembaga(I) iodida
|
C.
Sifat dan Kegunaan Cu
Sifat tembaga (Cu)
a.
Sifat fisika
·
Tembaga merupakan logam yang berwarna kuning kemerahan
seperti emas kuning.
·
Mudah ditempa (liat) dan bersifat elastis sehingga
mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis, dan kawat.
·
Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah
perak.
·
Titik leleh : 1083 dan titik didih 2301 .
b.
Sifat kimia
Ø Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi.
Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang
berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, CuOH2CO3.
Ø Pada kondisi yang istimewa, yakni pada suhu sekitar 300 tembaga dapat bereaksi dengan
oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam. Sedangkan pada suhu yang lebih
tinggi, yakni sekitar 1000 akan terbentuk tembaga (I) oksida (Cu2O)
yang berwarna merah.
Ø Logam Cu dan beberapa
bentuk persenyawaan, seperti CuO3, Cu(OH)2, dan Cu(CN)2,
tidak dapat larut dalam air dingin atau air panas tetapi dapat dilarutkan
dengan asam.
Ø Logam Cu itu sendiri
dapat dilarutkan dalam senyawa asam sulfat (H2SO4) panas
dalam larutan basa NH4OH.
Kegunaan tembaga (Cu)
a.
Dalam bidang industri
·
Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo.
·
Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa
bagian dari kapal.
·
Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk
mengoksidasi methanol menjadi metanal.
·
Digunakan untuk menambah kekuatan dan kekerasan mata
uang dan perkakas – perkakas yang terbuat dari emas dan perak.
·
Dalam industri, tembaga banyak digunakan dalam
industri cat, industri fungisida serta dapat digunakan sebagai katalis, baterai
elektroda, sebagai pencegah pertumbuhan lumut, turunan senyawa – senyawa
karbonat banyak digunakan sebagai pigmen dan pewarna kuningan.
b.
Dalam tubuh
Ø Penting dalam
pembentukan Hb dan eritrosit.
Ø Tembaga adalah komponen
dari berbagai enzim yang diperlukan untuk menghasilkan energy, anti oksidasi,
dan sintesa hormone adrenalin serta untuk pembentukan jaringan ikat.
Ø Membantu absorbs unsur
Fe.
Ø Memelihara fungsi
sistem syaraf.
Ø Sintesis substansi
hormon.
D.
Daur (Siklus) Cu
1. Cu
(tembaga) dalam tubuh mikroorganisme
Sebagai
logam berat, Cu (tembaga) berbeda dengan logam-logam berat lainnya seperti Hg,
Cd, dan Cr. Logam berat Cu digolongkan kedalam logam berat esensial, yang
artinya meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini sangat
dibutuhkan tubuh meski dalam jumlah yang sedikit. Karena itu, Cu juga termasuk
kedalam logam-logam esensial bagi manusia, seperti besi (Fe). Toksisitas yang
dimiliki oleh Cu baru akan bekerja dan memperlihatkan pengaruhnya bila logam
ini telah masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah besar atau melebihi nilai
organisme terkait.
Selain
manusia, organisme hidup lainnya juga akan berbalik menjadi bahan racun untuk
manusia bila masuk dalam jumlah berlebihan sangat membutuhkan Cu untuk
kehidupannya. Mulai dari tumbuh-tumbuhan sampai pada hewan darat ataupun biota
perairan. Misalnya, kerang. Kerang membutuhkan jumlah Cu yang tinggi untuk
kehidupannya. Biota tersebut membutuhkan Cu untuk cairan tubuhnya. Disamping
itu, kerang juga mempunyai toleransi yang sangat tinggi terhadap akumulasi Cu
dalam tubuhnya.
Setiap
studi toksikologi yang pernah dilakukan terhadap penderita keracunan Cu, hampir
semuanya meninjau metabolisme Cu yang masuk kedalam tubuh secara oral. Dari
studi-studi yang dilakukan di Amerika, disimpulkan bahwa orang-orang Amerika
baik secara sengaja ataupun tidak sengaja telah mengkonsumsi makanan dan
minuman yang mengandung Cu sebesar 2-5 mg setiap harinya. Dari jumlah yang
terkonsumsi itu, hampir semuanya dikeluarkan kembali bersama feces. Penyerapan
Cu ke dalam darah dapat terjadi pada kondisi asam yang terdapat dalam lambung.
Pada saat proses penyerapan bahan makanan yang telah diolah pada lambung oleh
darah. Sehingga Cu yang ada turut diserap oleh darah. Dalam darah, Cu terdapat
dalam 2 bentuk ionisasi, yaitu Cu+dan Cu++. Apabila
jumlah Cu dalam kedua bentuk itu yang terserap berada dalam jumlah normal, maka
sekitar 93% dari serum Cu berada dalam seruloplasma dan 7% lainnya berada dalam
fraksi – fraksi albumin dan asam amino. Serum Cu albumin ditransfortasikan ke
dalam jaringan-jaringan tubuh. Cu juga berikatan dengan sel darah merah sebagai
eritrocuprein, yaitu sekitar 60% eritrosit-Cu, sedangkan sisanya merupakan
fraksi-fraksi yang labil. Darah selanjutnya akan membawa Cu ke dalam hati. Dari
hati, Cu dikirimkan ke dalam kandung empedu. Dari empedu, Cu dikeluarkan
kembali ke usus untuk selanjutnya dibuang melalui feces.
2. Cu
dalam lingkungan
Tembaga
masuk kedalam tatanan lingkungan perairan dapat berasal dari
peristiwa-peristiwa alamiah dan sebagai efek samping dari aktivitas yang
dilakukan oleh manusia.
Secara
alamiah, Cu masuk kedalam badan perairan sebagai akibat dari erosi atau
pengikisan batuan mineral dan melalui persenyawaan Cu di atmosfir yang dibawa
turun oleh air hujan.
Secara
singkat daur tembaga di lingkungan adalah sebagai berikut :
Kandungan tembaga yang
terdapat dalam bebatuan terkikis oleh air hujan. Air hujan ini memecah
kandungan tembaga dalam bebatuan dan melarutkan ion tembaga tersebut dalam air.
Air yang mengandung tembaga terus mengalir ke sungai, ke sumber-sumber air, dan
meresap ke dalam tanah. Didalam tanah yang mengandung tembaga, unsur hara
tersebut akan diserap oleh akar tanaman dalam bentuk kation Cu2+
melalui suatu proses aktif. Dengan adanya kandungan tembaga ini akan membantu
tumbuhan dalam pembentukan klorofil.kemudian tumbuhan yang mengandung tembaga
ini dimakan oleh consumer sehingga tembaga berpindah ke hewan. Tumbuhan dan
hewan mati, feses dan urinnya akan terurai menjadi Cu2+. Oleh
bakteri, tembaga tersebut akan diubah menjadi tembaga yang dapat diserap oleh
tumbuhan. Dan seperti ini akan terus berulang.
Aktivitas
manusia seperti buangan industri, pertambangan Cu, industry galangan kapal dan
bermacam-macam aktivitas pelabuhan lainnya merupakan salah satu jalur yang
mempercepat terjadinya peningkatan kelarutan Cu dalam badan-badan perairan.
Masukan sebagai efek samping dari aktivitas manusia ini, lebih ditentukan oleh
bentuk dan tingkat aktivitas yang dilakukan. Proses daur ulang yang terjadi
dalam sistem tatanan lingkungan perairan yang merupakan efek dari aktivitas biota
perairan juga sangat berpengaruh terhadap peningkatan Cu dalam badan perairan.
E.
Bentuk – Bentuk Keracunan Cu
Bentuk
tembaga yang paling beracun adalah debu-debu Cu yang dapat mengakibatkan
kematian pada dosis 3,5 mg/kg. Garam-garam khlorida dan sulfat dalam bentuk
terhidrasi yang sebelumnya diduga mempunyai daya racun paling tinggi, ternyata
memiliki daya racun yang lebih rendah dari debu – debu Cu. Pada manusia, efek
keracunan utama yang ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Cu
adalah terjadinya gangguan pada jalur pernapasan sebelah atas. Efek keracunan
yang ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap Cu tersebut adalah
terjadinya kerusakan atropik pada selaput lendir yang berhubungan dengan
hidung. Kerusakan itu, merupakan akibat dari gabungan sifat iritatif yang
dimiliki oleh debu atau uap Cu.
Sesuai dengan sifatnya sebagai logam
berat beracun, Cu dapat mengakibatkan keracunan akut dan kronis. Terjadinya
keracunan akut dan kronis ini ditentukan oleh besar dosis yang masuk dan
kemampuan organisme untuk menetralisir dosis tersebut.
1.
Keracunan akut
Gejala – gejala yang
dapat dideteksi sebagai akibat keracunan akut tersebut adalah :
a.
Adanya rasa logam pada pernapasan penderita.
b.
Adanya rasa terbakar pada epigastrum
dan muntah yang terjadi secara berulang – ulang.
2.
Keracunan kronis
Pada manusia, keracunan
Cu secara kronis dapat dilihat dengan timbulnya penyakit Wilson dan
Kinsky.gejala dari penyakit Wilson ini adalah terjadi hepatic cirrhosis, kerusakan pada otak, dan demyelinas, serta
terjadinya penurunan kerja ginjal dan pengendapan Cu dalam kornea mata.
Penyakit Kinsky dapat diketahui dengan terbentuknya rambut yang kaku dan
berwarna kemerahan pada penderita. Sementara pada hewan seperti kerang, bila
didalam tubuhnya telah terakumulasi dalam jumlah tinggi, maka bagian otot
tubuhnya akan memperlihatkan warna kehijauan. Hal ini dapat menjadi petunjuk
apakah kerang tersebut masih bisa dikonsumsi manusia atau tidak.
F.
Efek
1.
Kekurangan tembaga
Kekurangan tembaga
jarang terjadi pada orang sehat. Paling sering terjadi pada bayi-bayi prematur
atau bayi-bayi yang sedang dalam masa penyembuhan dari malnutrisi yang berat.
Orang-orang yang menerima makanan secara intravena (parental) dalam waktu lama
juga memiliki resiko menderita kekurangan tembaga.
Gejala orang yang
kekurangan tembaga, diantaranya adalah :
a.
Terjadi pendarahan berupa titik kecil di kulit dan
aneurisma arterial.
b. Penurunan jumlah sel
darah merah (anemia) dan sel darah putih ( leukopenia).
c. Penurunan jumlah
kalsium dalam tulang
d. Kadar tembaga rendah
dalam darah
e. rambut yang sangat
kusut.
f. keterbelakangan mental.
g.
kegagalan sintesa enzim yang memerlukan tembaga.
2.
Kelebihan tembaga
Tembaga yang tidak
berkaitan dengan protein merupakan zat racun. Mengkonsumsi sejumlah kecil
tembaga yang tidak berkaitan dengan protein dapat menyebabkan mual dan muntah.
Gejala orang yang
kelebihan tembaga ,diantaranya adalah :
a.
Mengalami kerusakan ginjal.
b. Menghambat pembentukan
air kemih.
c. Menyebabkan anemia
karena pecahnya sel-sel darah merah (hemolisis).
d. Penyakit Wilson(yang
ditandai dengan gejala sakit perut, sakit kepala, perubahan suara).
e. Sirosis.
f. Pengumpulan tembaga
dalam kornea mata yang menyebabkan terjadinya cincin emas atau emas kehijauan.
g.
Menyebabkan kerusakan otak berupa tremor, sakit
kepala, sulit berbicara, hilangnya Koordinasi, psikosa.
G.
Cara Mengobati Dampak Keracunan Tembaga (Cu)
Pengobatan
keracunan Cu yang paling efektif untuk pengobatan toksisitas Cu ialah kelator
penisilin. Kelator ini juga sangat baik untuk pengobatan beberapa penyakit
seperti Wilson diseases dan beberapa penyakit lain termasuk radang sendi
Rhematoid arthritis.
Daerah
Persebaran
Potensi tembaga terbesar yang dimiliki Indonesia terdapat di Papua. Potensi
lainnya menyebar di Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan.
Lokasi penyebaran mineral tembaga terdapat di beberapa tempat, yaitu:
Sungai Mentawai Sausu, Perbukitan Tompera Sausu, Sungai Mentawa, Sungai Torue,
Perbukitan Tomborong Maninili Siaga, Sungai Silitunang Maninili UPT Trans,
Sungai Ganonggol, Sungai Bugis Swakarsa, Wanagading, Sungai Moutong dan Sungai
Tinombo.
DAFTAR PUSTAKA
Asaanniin, Attibabul. Mineral.
http://www.scribd.com/doc/55369569/63/Fungsi-Tembaga-Cu. 30 Maret 2012.
Cahyani, Agung. Tembaga Lengkap.
Darmono. (2006). Lingkunga Hidup dan Pencemaran. Universitas Indonesia. UI-Press.
Dewi, Cindra. Mekanisme Toksisitas Logam Berat. http://www.scribd.com/cindra_dewi/d/57745594-Mekanisme-Toksisitas-Logam-Berat.
30 Maret 2012.
Menasda, Iqbal. 2010. Tembaga
Petrucci, H. (1989). Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern.
Jakarta: Erlangga.
Rachman, Arif. 2008. Mekanisme Toksisitas Logam Berat.
Seran, Emel. 2010. Tembaga : Tambang, Sifat, dan Kegunaan. http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/07/tembaga-tambang-sifat-dan-kegunaan/. 30 Maret 2012.
www.wikipedia.org/seng diakses pada 10 Oktober 2009
www.wikipedia.org/pembicaraan-seng diakses pada tanggal 10 Oktober 2009
www.wikipedia.org/seng diakses pada 10 Oktober 2009
www.wikipedia.org/pembicaraan-seng diakses pada tanggal 10 Oktober 2009
Anonim. 2010. Kromium (Cr). (online). http://lovekimiabanget.blogspot.com/2010/04/kromium-cr.html. Diakses
pada tanggal 8 Agustus 2010
Anonim. 2008. Krom. (online). http://www.chem-is-try.org/.
Diakses pada tanggal 8 Agustus 2010
Anonim. 2009. Latar Belakang Sejarah. (online).
http://www.icdachromium.com/chromium-. Diakses
pada tanggal 8 Agustus 2010
Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik
Dasar. Jakarta : Universitas Indonesia
Mulyana, Segena. 2008. Kromium (online). http://kiminuklir.wordpress.com. Diakses
pada tanggal 8 Agustus 201
Tidak ada komentar:
Posting Komentar