kromium

KARTU IDENTITAS KONTAMINAN / POLUTAN

Nama Kontaminan / Polutan : Kromium

Alamat : Periode : 4

Golongan : VIB

1 Karakter (Sifat-Sifat Fisik)

Keterangan umum unsur:

- Nama unsur , lambang, no. atom: Kromium, Cr, 24

- Deret kimia: Logam transisi

- Golongan, periode, blok: VIB, 4, d

- Berat atom = 51.996 g/mol

- Konfigurasi elektronik: [18Ar] 3d5 4s1

- Jumlah elektron tiap kulit: 2, 8, 13, 1

- Logam kromium:

Ciri-ciri fisik:

- Fase: padat

- Logam kristalin putih keperakan.

- Keras tetapi rapuh

- Tidak korosif

- Keregangan tinggi

- Titik leleh = 1900oC

- Titik didih = 2690oC

- Densitas/g cm-3 = 7.15 g/cm3

- Kalor peleburan: 21.0 kJ/mol

- Kalor penguapan: 339.5 kJ/mol

- Kapasitas kalor: (25oC) 23.35 J/(mol.K)

- Kelimpahan/ppm = 122 ppm

Ciri-ciri atom:

- Struktur kristal: cubic body centered

1

- Bilangan oksidasi: 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2

Bilangan oksidasi yang stabil ialah 6, 3, 2

- Elektronegativitas = 1.66 (skala Pauling)

- Energi ionisasi: ke-1: 652.9 kJ/mol

ke-2: 1590.6 kJ/mol

ke-3: 2987 kJ/mol

- Jari-jari atom = 1.172Å

Daftar Pustaka

Arsyad, M. Natsir. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Gabriel, J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.

Sugiyarto, Kristian H. 2001. Kimia Anorganik II. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY.

www.wikipedia.com. Diakses tanggal 17 Oktober 2009

2. Sumber (Asal kontaminan / polutan)

- Limbah industri pelapisan logam.

- Limbah industri penyamakan kulit.

Industri penyamakan kulit yang menggunakan proses

Chrome Tanning menghasilkan limbah cair yang

mengandung krom.

- Industri pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak

bumi.

Daftar Pustaka

Manahan, Stanley E. 1994. Environmental Chemistry Sixth Edition. London: Lewis Publisher CRC Pres. Inc.

3. Reaksi – reaksi yang relevan (Karakter kimia)

2

http://www.wikipedia.com/

- Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam. Logam ini

ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau

mineral dengan unsur-unsur lain. Cr paling banyak

ditemukan dalam bentuk batuan besi krom atau kromit

FeCr2O4. Kromat dihasilkan dari reaksi antara kromit

dengan Na2CO3 di udara.

4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2

Perubahan kromat menjadi dikromat dapat dilakukan

dengan menambahkan H2SO4.

Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon, yang

kemudian direduksi dengan aluminium (proses

aluminotermit).

Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO

Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr

- Pada pH rendah (suasana asam), dikromat bersifat

pengoksidasi yang kuat.

Cr2O72- + 14H3O+ + 6e → 2Cr3+ + 21H2O Eo= 1.33V

Daftar Pustaka

Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons Printers Pte. Ltd.

Svehla, G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima Bagian I. Terjemahan oleh L. Setiono dan A. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka.

Polar, Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.

3

4. Perubahan – perubahan Spesies (Karakter Kimia)

- Proses-proses kimiawi yang berlangsung dalam badan

perairan terjadi peristiwa reduksi dari senyawa-senyawa

Cr6+ yang sangat beracun menjadi Cr3+ yang kurang

beracun.

- Peristiwa reduksi yang terjadi atas senyawa Cr6+ menjadi

Cr3+ dapat berlangsung bila badan perairan berada dan

atau mempunyai lingkungan yang bersifat asam.

+ 8H+ + 3e- → Cr3+ + 4 H2O

- Pada suasana basa, Cr3+ berubah menjadi krom

heksavalen.

Reaksinya:

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3↓

Cr(OH)3 + OH- [Cr(OH)4]-

2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- → + 8H2O

- CrO3 merupakan senyawa yang beracun dan korosif. CrO3

biasanya dibuat dengan penambahan H2SO4.

Na2Cr2O7 + H2SO4 → 2CrO3 + Na2SO4 + H2O

Dengan pemanasan dengan suhu di atas 250oC, CrO3

melepaskan oksigen dan membentuk Cr2O3 yang berwarna

hijau.

2CrO3 → 2CrO2 + O2

2CrO2 → Cr2O3 + ½ O2

- Ada sedikit senyawa Cr(+V), namun senyawa tersebut

tidak stabil dan diuraikan menjadi Cr(+III) dan Cr(+VI).

Contohnya, K3CrO8 yang terbentuk dari NaCrO4 dan H2O2

dalam larutan basa.

- Senyawa Cr3+ merupakan senyawa yang sangat penting

dan stabil dalam keadaan asam. Dan mudah teroksidasi

menjadi Cr(+VI) dalam keadaan basa.

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 → Cr2O3(H2O)n

- Ion kromium(II) (atau kromo, Cr2+) diturunkan dari

4

kromium(II) oksida, CrO. Ion Cr2+ agak tidak stabil, karena

merupakan zat pereduksi yang kuat.

Cr3+ + e → Cr2+ Eo = -0.41 V

Dalam larutan asam ion Cr2+ menguraikan air perlahan-

lahan dengan membentuk hidrogen. Oksigen dari atmosfer

dengan mudah mengoksidasikannya menjadi ion Cr3+.

Daftar Pustaka

Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons Printers Pte. Ltd.



www. wikipedia.com. Diakses tanggal 8 Oktober 2009.

5.Perpindahan (Jejak di Sistem dan Lingkungan air, udara

atau tanah)Kromium adalah unsur golongan transisi blok d yang banyak

digunakan dalam berbagai industri. Kromium dibuang ke

lingkungan sebagai limbah industri. Meskipun dapat terjadi dalam

beberapa keadaan oksidasi, hanya +3 dan +6 yang ditemukan

dalam sistem lingkungan. Senyawa Cr heksavalen(terutama

kromat dan dikromat) dianggap beracun baik di darat, perairan,

tanah ataupun organisme. Kromium heksavalen jauh lebih

beracun daripada senyawa kromium trivalen. Hal tersebut

dikarenakan keduanya memiliki sifat kimia yang berbeda.

Senyawa kromium heksavalen merupakan pengoksidasi yang

kuat dan sangat mudah larut, sedangkan senyawa kromium

trivalen cenderung membentuk endapan pada pH yang

5

mendekati netral. Pada keadaan trivalen memiliki bentuk yang

stabil dalam kesetimbangan dengan tanah ataupun sistem air.

Logam Cr dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan,

yaitu pada perairan, tanah ataupun udara. Kromium masuk ke

lapisan udara yaitu salah satunya dari pembakaran dan mobilisasi

batu bara dan minyak bumi. Kromium di udara dalam bentuk

debu dan atau partikulat-partikulat. Debu dan partikel-partikel Cr

tersebut dapat turun ke tanah atau perairan karena di bawa oleh

air hujan, angin, ataupun gaya gravitasi.

Kromium masuk ke tanah ataupun perairan dapat berasal

dari partikulat Cr yang jatuh dari udara ataupun dari limbah

industri yang dibuang ke tanah dan perairan. Berdasarkan

Gambar 1, kromium masuk ke tanah dan perairan dimulai dari

senyawa Cr heksavalen yang dilepaskan ke lingkungan, dimana

dimungkinkan Cr tetap stabil dalam keadaan heksavalen.

Sehingga akan diambil oleh tanaman dan hewan, diadsorpsi oleh

koloid-koloid tanah yang melibatkan senyawa organik. Senyawa

kromium heksavalen yang masuk ke lingkungan ini akan diubah

dalam bentuk trivalen oleh donor elektron anorganik seperti Fe2+

dan S2- ataupun dengan bioproses bahan organik. Setelah diubah

menjadi trivalen diharapkan dapat membentuk oksida dan

hidroksida ataupun membentuk komplek dengan berbagai ligan.

Kompleks Cr3+ larut seperti yang dibentuk dengan sitrat,

kemudian mengalami oksidasi ketika kontak dengan mangan

dioksida, dan kembali menjadi Cr heksavalen.

6

Gambar 1. Siklus Kromium

Daftar Pustaka

Barlett, Richmond J. 1991. Chromium Cycling in Soils and Water: Links,Gaps, and Methods. Environmental Health Perspectives, (Online), Vol.92, pp. 17-24 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8029492). Diakses tanggal 22 Oktober 2009.


Manik, Karden Eddy Sontang. 2003. Pengelolaan Lingkungan Hidup. Jakarta: Djambatan.

6. Efek Toksikologi

- Bila Cr terabsorpsi melalui lambung, kulit, atau alveoli

paru-paru akan timbul iritasi dan korosif.

- Apabila terhirup (inhalasi) dan menyerap kromium valensi

6 akan menimbulkan iritasi saluran pernapasan bagian

atas, bersin, gangguan hidung, terjadi penyempitan

pembuluh darah, spasme bronchus, asmatik attart dan

dapat mengakibatkan penderita meninggal dunia.

7

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8029492

- Keracunan kromium valensi 6 yang kronis mengakibatkan

gangguan lokal yang menonjol daripada gangguan secara

umum.

- Kromium valensi 6 diduga merupakan bronkhogenik

(penyebab kanker bronkhus).

- Logam atau persenyawaan Cr yang masuk ke dalam

tubuh akan ikut dalam proses fisiologis atau metabolisme

tubuh.

Senyawa-senyawa ligan (piropospat, metionin, serin,

glisin, leusin, lisin, dan prolin) yang terdapat dalam

tubuh dapat mengubah Cr menjadi bentuk yang

mudah terdifusi sehingga dapat masuk ke dalam

jaringan.

Cr dapat mengkatalisis suksinat dalam enzim sitokrom

reduktase sehingga dapat mempengaruhi

pertumbuhan dan beberapa reaksi biokimia lainnya

dalam tubuh.

Ion-ion Cr6+ dalam proses metabolisme tubuh akan

menghalangi atau mampu menghambat kerja enzim

benzopiren hidroksilase. Akibatnya terjadi perubahan

dalam kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel

menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, yang

disebut dengan kanker.

Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa Cr3+

dapat mengendapkan RNA dan DNA pada pH 7.

Cr6+ dan Cr3+ dapat menyebabkan denaturasi pada

albumin.

Daftar Pustaka

Gabriel, J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.


8

7.

Identifikasi (Kualitatif)

- Identifikasi Cr(VI) dalam ion kromat (CrO42-) berwarna

kuning.

a. Penambahan asam. Kromat yang berwarna kuning akan

menjadi dikromat, berwarna jingga.

2CrO42- + 2H+ → Cr2O7

2- + H2O

b. Penambahan barium klorida/larutan nitrat. Terbentuk

endapan kuning barium kromat.

Ba2+ + CrO42- → BaCrO4

c. Penambahan larutan timbal(II) nitrat. Terbentuk PbCrO4

yang berwarna kuning.

Pb2+ + CrO42- → PbCrO4

- Identifikasi kromium(III)

a. Penambahan larutan amonia. Terbentuk endapan

seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai

abu-abu biru, yaitu kromium (III) hidroksida.

Cr3+ + 3NH3 + H2O → Cr(OH)3 + 3NH4+

b. Penambahan larutan natrium hidroksida. Terbentuk

endapan kromium(III) hidroksida.

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3

c. Penambahan larutan natrium karbonat. Terbentuk


2Cr3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Cr(OH)3 + 3CO2

d. Penambahan larutan natrium fosfat. Terbentuk endapan

hijau kromium(III) fosfat.

Cr3+ + HPO42- CrPO4 + H+

e. Penambahan larutan amonium sulfida. Terbentuk


2Cr3+ + 3S2- + 6H2O → 2Cr(OH)3 + 3H2S

Daftar Pustaka

9

Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore:

Fong & Sons Printers Pte. Ltd.


8.Identifikasi (Kuantitatif, termasuk prinsip dasar reaksi dan

kerja instrumen / alat)- Metode analisis untuk penentuan konsentrasi logam diantaranya ialah

menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).

- Prinsip kerja SSA pada dasarnya adalah absorbsi cahaya oleh atom.

Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu,

tergantung pada sifat unsurnya.

Atom dari suatu unsur pada keadaan dasar akan dikenai radiasi maka atom

tersebut akan menyerap energi dan mengakibatkan elektron pada kulit

terluar naik ke tingkat energi yang lebih tinggi atau tereksitasi. Jika suatu

atom diberi energi, maka energi tersebut akan mempercepat gerakan

elektron sehingga elektron tersebut akan tereksitasi ke tingkat energi yang

lebih tinggi dan dapat kembali ke keadaan semula. Atom-atom dari

sampel akan menyerap sebagian sinar yang dipancarkan oleh sumber

cahaya. Penyerapan energi oleh atom terjadi pada panjang gelombang

tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom tersebut.

- Cara untuk menguji krom ialah ion kromium disuntikkan ke

dalam tungku karbon, lalu diatomisasikan dengan energi

elektrotermal, dengan melalui tahap pengeringan,

pengabuan dan pengatoman. Kromium dalam bentuk atom

akan menyerap energi radiasi elektromagnetik yang

berasal dari lampu katoda berongga dan besarnya serapan

berbanding lurus dengan konsentrasi.

- Penelitian yang berjudul Profil Kandungan Logam Berat

Cadmium (Cd) dan Krom (Cr) dalam Daging Kupang Beras

(Tellina versicolor) ini dalam mengukur kadar logam berat

krom (Cr) dalam daging kupang dimulai dengan

10

pengukuran absorban larutan standart krom (Cr) dengan

spektrofotometri serapan atom (SSA). Selanjutnya

membuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan

absorban. Gambar kurva kalibrasi ditunjukkan pada

gambar 2.

Kurva Standar Logam Berat Cr

y = 0,1x + 0,02

R2 = 0,9804

00,10,20,30,4

0,50,60,70,80,9

0 5 10

Kadar (ppm)

Ab

sorb

an

Series1

Linear (Series1)

Gambar 2. Kurva Larutan Standar Krom

- Cara menghitung kadar krom ialah sebagai berikut:

Pada pengukuran kadar logam berat krom (Cr) dalam

daging kupang dimulai dengan pengukuran absorban

larutan standart krom (Cr) dengan spektrofotometri

serapan atom (SSA). Selanjutnya berdasarkan data

dibuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan

absorban.

Berdasarkan kurva larutan standar Cr diatas selanjutnya

diperoleh formula persamaan garis regresi linier

hubungan antara konsentrasi larutan standar dengan

absorban sebagai berikut : Y = 0,11 X + 0,0012 dimana Y

= absorban dan X = konsentrasi dengan R2 = 0,984.

Harga R2 sebesar 0,984 berarti kurva kalibrasi tersebut

mempunyai keakuratan dalam penentuan konsentrrasi

sebesar 98,4 % dan kesalahan 0,6 %. Selanjutnya untuk

menentukan kadar logam krom (Cr) dalam sampel

11

kupang, dilakukan pengukuran absorban dari larutan

sampel. Dari absorban sampel yang diperoleh maka

kadar Cr dapat diketahui dengan mensubstitusikan nilai

absorban larutan sampel ke persamaan regresi linier Y =

0,11 X + 0,0012. Selanjutnya kadar krom (Cr) dalam

daging kupang dihitung dengan memperhatikan faktor

penambahan akuades sampai volume 50 ml dan berat

sampel kering 8 gram.

Penentuan kadar logam berat krom (Cr) dalam daging

kupang beras berdasar berat kering, tertinggi 0,29 ppm

dan terendah 0,18 ppm dengan rata-rata 0,23 ppm. Nilai

KV tertinggi 19,44 % dan terendah 8,28 %.

Presisi/ketelitian dinyatakan dengan koefisien variasi

(KV).

KV = (s/x) x 100%

Keterangan :

KV = koefisien variasi, s adalah simpangan baku, dan x

adalah rata-rata kadar zat yang dianalisis.

Daftar Pustaka

Haryanto, Bayu. Spektrofotometer Serapan Atom (AAS). www. google.com. Diakses 14 Oktober 2009.

Kurnianta, Moh. Jimmy. 2002. Profil Kandungan Logam Berat Cadmium (Cd) dan Krom (Cr) dalam Daging Kupang Beras (Tellina versicolor)(studi kasus pada kupang beras yang dipasarkan di pantai kraton,Pasuruan).(Online). www.google.com. Diakses tanggal 22 Oktober 2009.

9.Perundang-undangan yang terkait dan

tuntutan yang diberlakukan

12

http://www.google.com/

1)Menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.

907/MENKES/SK/VII/2002 ialah nilai ambang batas ion Cr3+

dalam air adalah 0,05 ppm.

Daftar Pustaka

Suardana, I Nyoman. 2008. Optimalisasi Daya Adsorpsi Zeolit Terhadap Ion Kromium(III). Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora, (Online),http://www.freewebs.com/santyasa/Lemlit/PDF_Files/SAINS/APRIL_2008/I_Nyoman_Suardana.pdf. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.

10. Ide-ide Penanganan (perventif dan kuratif)

Perventif:

- Membangun instalasi pengolahan limbah cair (IPLC)

sehingga kualitas limbah cair yang dibuang ke perairan

umum tidak melampaui baku mutu yang berlaku.

- Mengolah limbah cair industri sehingga dapat digunakan

kembali (sistem daur ulang).

Kuratif:

- Menggunakan proses biosorpsi dengan memanfaatkan

jamur merang sebagai penyerap logam krom dalam limbah

cair industri pelapisan logam.

- Menggunakan zeolit untuk mengadsorpsi ion Cr(III). Zeolit

merupakan mineral berpori yang penggunaannya

didasarkan atas kemampuannya melakukan pertukaran ion

(ion excangher), adsorpsi (adsorption) dan katalisator

(catalyst). Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur

dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah

yang menyebabkan luas permukaan zeolit sangat besar

sehingga sangat baik digunakan sebagai adsorben.

- Pengendalian dapat dilakukan dengan menciptakan kondisi

tanah, yang menyebabkan logam berat tidak mobil (imobil)

13

atau tidak mudah larut, diantaranya adalah:

Penambahan kapur dan bahan organik ke dalam tanah

karena akan meningkatkan reaksi (pH) tanah dan koloid-

koloid tanah. Reaksi tanah yang alkalis dapat

menurunkan kelarutan logam berat, sedangkan koloid-

koloid tanah akan menjerap logam berat sehingga

mobilitasnya berkurang.

Daftar Pustaka

Helmi. 2005. Pemanfaatan Jamur Merang Untuk Menurunkan Kadar Logam Krom Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam Dengan Proses Biosorpsi. (Online),http://digilib.usu.ac.id/index.php/component/journals/index.php?option=com_journal_review&id=8848&task=view. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.

Manik, Karden Eddy Sontang. 2003. Pengelolaan Lingkungan Hidup. Jakarta: Djambatan.

Suardana, I Nyoman. 2008. Optimalisasi Daya Adsorpsi Zeolit Terhadap Ion Kromium(III). Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora, (Online),http://www.freewebs.com/santyasa/Lemlit/PDF_Files/SAINS/APRIL_2008/I_Nyoman_Suardana.pdf. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.

14

kromium

Documents

Transcript of kromium