SELENIUM

SEJARAH

Selenium adalah suatu unsur kimia dengan nomor atom 34, diwakili oleh simbol kimia

Se. Selenium merupakan zat padat alami yang banyak tetapi tidak merata dalam kerak bumi.

Hal ini juga umumnya ditemukan di bebatuan dan tanah. Selenium ditemukan oleh

Berzellius  pada tahun 1817, yang menemukannya bergabung bersama tellurium (namanya

diartikan sebagai bumi). Selenium tidak sering ditemukan di lingkungan dalam bentuk

mendasar, tetapi biasanya dikombinasikan dengan zat lain.

 Sebagian besar selenium dalam batuan dikombinasikan dengan mineral sulfida atau

dengan perak, tembaga, timah, dan nikel. Selenium juga bergabung dengan oksigen untuk

membentuk beberapa zat-zat yang berwarna putih atau kristal. Selenium terjadi secara alami

di lingkungan. Sebagai salah satu elemen, selenium tidak dapat diciptakan atau dihancurkan,

meskipun selenium dapat berubah bentuk dalam lingkungan. Pelapukan batuan dan tanah

dapat mengakibatkan rendahnya tingkat selenium dalam air, yang dapat diambil oleh

tanaman. Cuaca juga mengeluarkan selenium ke udara pada debu halus seperti partikel.

Letusan gunung berapi dapat melepaskan selenium di udara. Selenium biasanya memasuki

udara dari pembakaran batubara atau minyak.

Partikel udara yang mengandung selenium, seperti dalam abu, dapat menetap di tanah

atau air permukaan. Pembuangan selenium dalam produk dan limbah komersial juga dapat

meningkatkan jumlah selenium dalam tanah. Bentuk dan nasib selenium dalam tanah sangat

tergantung pada keasaman lingkungan dan interaksi dengan oksigen. Dalam ketiadaan

oksigen ketika tanah, jumlah selenium yang dapat memasukkan tanaman dan organisme

harus rendah. Dengan demikian, ada kemungkinan peningkatan paparan terhadap senyawa

ini. Selenium dapat memasukkan air permukaan di perairan saluran irigasi. Beberapa bukti

menunjukkan bahwa selenium dapat diambil dalam jaringan organisme perairan dan

kemungkinan peningkatan konsentrasi sebagai selenium dilewatkan melalui rantai makanan. 

Orang terpapar kadar rendah selenium setiap hari melalui makanan, air, dan udara.

Selenium juga merupakan elemen esensial bagi manusia dan hewan. Namun, selenium dapat

berbahaya bila diambil secara teratur dalam jumlah yang lebih tinggi daripada yang

dibutuhkan untuk kesehatan yang baik. Sebagian besar orang-orang mendapatkan asupan

selenium dari makanan, dan untuk tingkat yang lebih rendah dari air intake. Selenium yang

berkadar rendah juga dapat ditemukan dalam air minum. Orang-orang juga mungkin akan

terkena selenium dari sumber-sumber industri. Manusia biasanya tidak terkena selenium

dalam jumlah besar di udara. Pekerjaan di mana manusia dapat terpapar selenium di udara

adalah industri logam, selenium-proses pemulihan, cat manufaktur, dan perdagangan khusus.

Sifat-sifat fisik

Radius Atom: 1.4 Å

Volume Atom: 16.5 cm3/mol

Massa Atom: 78.96

Titik Didih: 958 K

Radius Kovalensi: 1.16 Å

Struktur Kristal: Heksagonal

Massa Jenis: 4.79 g/cm3

Konduktivitas Listrik: 8 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas: 2.55

Konfigurasi Elektron: [Ar]3d10 4s24p4

Formasi Entalpi: 5.54 kJ/mol

Konduktivitas Panas: 2.04 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi: 9.752 V

Titik Lebur: 494 K

Bilangan Oksidasi: -2,4,6

Kapasitas Panas: 0.32 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan: 26.32 kJ/mol

Sifat-sifat kimia

Selenium berada dalam beberapa bentuk allotrop, walaupun hanya dikenal tiga

bentuk. Selenium bisa didapatkan baik dalam struktur amorf maupun kristal. Selenium amorf

bisa berwarna merah (bentuk serbuk) atau hitam (dalam bentuk seperti kaca). Selenium

kristal monoklinik berwarna merah tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang

merupakan jenis paling stabil, berwarna abu-abu metalik.

Alotrop utama kedua dari Se adalah selenium merah. selenium merah  padat terdiri

dari molekul individu-beranggota delapan cincin molekul Se8 seperti belerang . Jarak Se-Se

adalah 2,34 Å dan sudut Se-Se-Se adalah 106 °.  Elemental selenium diproduksi dalam reaksi

kimia selalu muncul sebagai bentuk amorf merah. Bentuk amorf selenium tidak memiliki titik

leleh yang spesifik. Sebaliknya, secara bertahap menjadi lebih lembut karena dipanaskan.

Bentuk amorf selenium juga dapat berubah dari satu warna dan tekstur yang lain. Bentuk

(metalik) kristal selenium memiliki titik leleh of217 C (423 F) dan titik didih 685 C (1.260

M). Densitasnya adalah 4,5 gram per sentimeter kubik.

Produksi Selenium

  Isolasi selenium seringkali rumit dengan adanya unsur atau senyawa lain. Sebagian

besar unsur selenium didapat sebagai produk sampingan dari pemurnian tembaga atau

memproduksi asam sulfat. Dalam industry, produksi selenium sering melibatkan ekstraksi

selenium dioksida dari residu yang diperoleh selama pemurnian tembaga.

Umumnya, produksi dimulai oleh oksidasi dengan natrium karbonat untuk

memproduksi selenium dioksida. Selenium dioksida ini kemud ian dicampur dengan air dan

diasamkan untuk membentuk asam selenit (langkah oksidasi). Kedalam asam Selenit dialiri

dengan gas sulfur dioksida sebagai proses reduksi untuk membentuk unsur selenium. Berikut

adalah reaksi yang terjadi:

SeO2Na2CO3

Residu

Reaksi-reaksi

1. Senyawa dengan Kalkogen.

a. Selenium bereaksi dengan unsur oksigen menghasilkan selenium dioksida ( SeO2):

Se + O2 → 8 SeO2

SeO2 dapat membentuk rantai polimer yang panjang.

b. Selenium dioksida dapat beraksi air untuk membentuk asam selenit, H2SeO3. 

SeO2 + H2O → H2SeO3

c. Asam selenit dapat juga dibuat secara langsung dengan mereaksikan selenium dengan

asam nitrat:

3Se + 4 HNO3 → 3 H2SeO3 + 4NO

d. Hidrogen Sulfida bereaksi dengan asam selenit menghasilkan selenium disulfida:

H2SeO3 + 2H2S → SeS2 + 3H2O

e. Selenium dioksida dapat beraksi hidrogen peroksida menghasilkan asam selenat, H2SeO4 :

SeO2 + H2O2 → H2SeO4

f. Hidrogen sulfida bereaksi dengan asam selenit berair untuk menghasilkan disulfida

selenium :

H 2 SeO 3 + 2 H 2 S → SeS + 3 H 2 O

g. Asam selenat bersifat korosif sehingga mampu untuk merusak emas, membentuk emas(III)

selenat:

2Au + 6 H2SeO4 → Au2(SeO4)3 + 3 H2SeO3 + 3 H2O

Senyawa-senyawa yang dibentuk dari unsure selenium diatas berikatan kovalen karena ikatan

yang terjadi antara unsure-unsur dari golongan non logam. Untuk Au2(SeO4)3, ikatannya

H2SeO3SeO2 + H2O

Se(s)+ SO2H2SeO3

adalah ikatan kovalen koordinasi dengan membentuk senyawa kompleks Au sebagai atom

pusat dan SeO4 sebagai ligannya.

2. Senyawa dengan Halogen 

a. Selenium bereaksi dengan fluorin untuk membentuk selenium heksafluorida:

Se + 3F2 → SeF6

SeF6 merupakan racun yang dapat mengiritasi paru-paru. hal tersebut menyebabkan radang

dingin (hipotermia) dan dapat menimbulkan iritasi yang parah jika terkena kulit. 

b. Selenium bereaksi dengan bromin untuk membentuk selenium heksabromida:

Se(s) + 3Br2(g) → SeBr6(g)

c. Selenium bereaksi dengan klorin untuk membentuk selenium tertraklorida:

Se 8 (s) + 16Cl 2 (g) → 8SeCl 4 (s)

d. Selenium bereaksi dengan klorin untuk membentuk selenium tertraklorida:

Se 8 (s) + 16I 2 (g) → 8SeI 4 (s)

Sama seperti reaksi selenium dengan unsure-unsur kalkogen diatas, reaksi dengan unsure

halogen ikatan yang dibentuk adalah ikatan kovalen karena bereaksi antar sesama unsur non

logam.

3. Senyawa dengan logam (Selenida)

a. Senyawa selenium mempunyai bilangan oksidasi −2. Sebagai contoh, reaksi dengan

aluminum membentuk aluminum selenida.

3Se + 2 Al → Al2Se3

b. Reaksi Selenium dengan Logam Besi

Se + Fe(s) → SeFe

Selenida yang lain yaitu timbal selenida ( PbSe), seng selenida (ZnSe) galium dan indium

tembaga diselenide ( Cu(Ga,In)Se2). Galium indium tembaga diselenida

( Cu(Ga,In)Se2) merupakan suatu semikonduktor.

Karena selenium bereaksi dengan unsure logam, maka ikatan yang terbentuk adalah ikatan

ion.

Fungsi biologi selenium

Selenium adalah mineral penting yang sangat dibutuhkan oleh tubuh sebagai

antioksidan untuk meredam aktivitas radikal bebas. Selenium tidak diproduksi oleh tubuh,

tetapi diperoleh dari konsumsi makanan sehari-hari. Sumber utama selenium adalah tumbuh-

tumbuhan dan makanan laut. Orang dewasa dianjurkan untuk mengonsumsi, 55 (μg)

selenium setiap hari. Namun perempuan dewasa yang sedang hamil dianjurkan meningkatkan

asupan selenium menjadi 60 μg per hari. Kebutuhan tersebut akan meningkat saat seorang

ibu harus menyusui, menjadi sebesar 70 μg per hari.

Selenium merupakan komponen pada asam amino selenocysteine dan

selenomethionine.

selenocysteine 

selenomethionine

Pada manusia, selenium merupakan elemen  nutrisi yang berfungsi sebagai  kofaktor

untuk pengurangan dari antioksidan enzim, seperti glutation peroksidase dan beberapa

bentuk thioredoxin reduktase yang ditemukan pada hewan dan beberapa tumbuhan (enzim

ini terjadi di semua organisme hidup, namun tidak semua bentuk dalam tumbuhan

membutuhkan selenium).

Selenium juga berperan dalam di setiap sel yang menggunakan hormon tiroid,

dengan berpartisipasi sebagai kofaktor yang  dikenal sebagai hormon

tiroid deiodinases. Berfungsi untuk mengaktifkan dan kemudian menonaktifkan

kembali berbagai hormon tiroid dan metabolitnya.  Fungsi ini dapat

menghambat penyakit hashimatos , di mana sel-sel tubuh diserang oleh tiroid yang

bertindak sebagai benda asing.?????

Manfaat Selenium bagi tubuh:

1. Menangkal radikal bebas.

Didalam tubuh setiap orang terdapat kemampuan untuk melawan radikal bebas yang bisa

menghancurkan sel dan menimbulkan berbagai penyakit berbahaya seperti kanker, penyakit

jantung, dan penuaan dini. Di dalam tubuh, selenium bekerja sama dengan vitamin E sebagai

zat antioksidan 

2. Meningkatkan kekebalan tubuh.

Selenium dapat memperbaiki sistem imunitas (kekebalan tubuh) dan fungsi kelenjar tiroid.

3. Mempertahankan elastisitas jaringan tubuh Bersama vitamin E.

Selenium berfungsi mempertahankan elastisitas jaringan dan bila kadar selenium berkurang

maka tubuh akan mengalami penuaan dini, yaitu kondisi sel yang rusak sebelum waktunya.

Dampak Kelebihan dan Kekurangan Selenium Bagi Tubuh

1. Kelebihan Selenium

Dosis tinggi selenium (1 mg sehari) menyebabkan muntah-muntah, diare,rambut dan kuku

rontok, serta luka-luka pada kulit dan sistem saraf.Kecendrungan menggunakan suplemen

selenium untuk mencegah kanker harusdilakukan secara hati-hati, jangan sampai dosis

berlebihan.

2. Kekurangan Selenium

Kekurangan selenium pada manusia karena makanan yang dikonsumsi belum bayak diketahui. Pada tahun 1979 para ahli dari Cina melaporkan hubungan antara status selenium tubuh dengan penykit keshan, dimana terjadi kardiomiopati atau degenerasi otot jantung yang terutama terlihat pada anak-anak dan perempuan dewasa (keshan adalah sebuah propnsi di Cina). Penyakit keshan-Beck pada anak remaja menyebabkan rasa kaku, pembengkakan dan rasa sakit pada sendi jari-jari yang diikuti osteoartritis secara umum, yang terutama dirasakan pada lutut dan pergelangan kaki. Pasien yang mendapat makanan prenteral total yang pada umumnya tidak mengandung selenium menunjukkan aktivitas glutation peroksidase rendah dan kadar selenium dalam plasma dengan sel darah merah yang rendah. Bebrapa pasien menjadi lemah, sakit pada otot-otot dan terjadi kardiomiopati pasien kanker mempunyai taraf selenium plasma yang rendah. Kekurngan selenium dan vitamin E juga dihubungan dengan penyakit jantung. Keshan dapat berhasil diobati dengan pemberian jumlah jejak Na2SeO3 atau Na2SeO4.

Dalam selenocysteine selenium yang mengandung protein yang dikenal hanya muncul sekali dalam setiap rantai polipeptida. Selenium pada mamalia di deiodinase iodothyronine dan dalam glutation peroksidase relative baik ditandai yang mengkatalisis reaksi. Deiodinases Iodothyronine (EC 1.97.1.10 dan EC 1.97.1.11) adalah subfamili enzim deiodinase yang berperan penting dalam aktivasi dan deaktivasi hormon tiroid. Levothyroxine (T4), cikal bakal 3,5,3 '-triiodothyronine (T3) diubah menjadi T3 oleh aktivitas deiodinase. T3, melalui mengikat reseptor hormon tiroid, mempengaruhi ekspresi gen dalam hampir setiap sel vertebrata. Iodothyronine deiodinases ini mengandung selenium, dalam bentuk selenocysteine asam amino dinyatakan langka.

Reaksi utama yang glutation peroksidase mengkatalisis adalah:

2GSH + H2O2 → GS-SG + 2H2O

mana GSH merupakan glutathione monomer berkurang, dan GS-SG merupakan disulfida glutathione. Mekanisme ini melibatkan oksidasi dari selenol dari residu selenocysteine oleh hidrogen peroksida. Proses ini memberikan derivatif dengan asam seleninic (RSeOH). Asam selenenic kemudian diubah kembali ke selenol oleh suatu proses dua langkah yang diawali dengan reaksi

dengan GSH untuk membentuk GS-Ser dan air. Sebuah molekul GSH kedua mengurangi kembali GS-Ser menengah untuk selenol, melepaskan GS-SG sebagai produk sampingan. Sebuah representasi disederhanakan ditunjukkan di bawah ini: [3]

RSeH + H2O2 → RSeOH + H2O

RSeOH + GSH → GS-Ser + H2O

GS-Ser + GSH → GS-SG + RSeH

Glutathione reduktase kemudian mengurangi glutathione teroksidasi untuk melengkapi siklus:

GS-SG + NADPH + H + → 2 GSH + NADP +.

glutathione adalah tripeptide yang dapat dimerize melalui pembentukan disulfida oksidatif di bagian sistein pusat. berpotensi intermediet lipid membran-demaging hidroperoksida, ROOH, yang dapat terbentuk selama konversi O2 incomplate dikonsumsi dalam reaksi (16,4) oleh oksidasi yang sangat cepat glutathione, G-SH, kepada GSSG sulfida. bersama-sama dengan glutation peptida ini enzim peroksidase Se-mengandung sehingga berfungsi sebagai antioksidan, mirip dengan peroksidase lainnya, superoksida dismutases (16,5), vitamin C dan E (16,6), atau heteroatom kaya senyawa. daftar beberapa antioksidan utama diatur sesuai dengan fungsi spesifik mereka dalam ditunjukkan dalam tabel 16.1 (bandingkan 4,6, 5,2, dan 16,5).

Selenium merupakan salah satu mineral yang tergolong pada tarce-mineral,

karena keberadaannya dalam tubuh sangat sedikit (jarang). Namun demikian

mineral ini terdapat dimana-mana diseluruh jaringan tubuh seperti tulang, otot

dan darah walaupun kandunganya sangat rendah. Kadar Se yang rendah dalam

darah merupakan salah satu indikator yang baik untuk menentukan status

mineral ini dalam tubuh.

Berdasarkan uraian di atas maka diperoleh gagasan pemikiran tentang

bagaimana caranya mengatasi defisiensi dan menghindari keracunan mineral

Se, sehingga penyakit yang disebabkan oleh radikal bebas dapat diatasi. Dalam

nutrisi mineral dikatakan bahwa sesungguhnya vitamin E dan mineral selenium

mempunyai keterkaitan atau sinergisme fungsi yang erat dalam tubuh,

walaupun perannya dalam tubuh terpisah. Keracunan mineral Se cukup

berbahaya dalam tubuh, karena pada dasarnya mineral ini memang digolongkan

pada mineral toksik, maka salah satu peluang untuk mengantisipasi dampak

negatif dari mineral ini adalah dengan menggunakan vitamin E. Fungsi dari

vitamin E, yakni dapat mengurangi kebutuhan mineral Se dengan cara

mempertahankan mineral Se dalam tubuh sehingga dapat mengatasi

kekurangan Se. Selain itu juga, vitamin E dapat mencegah terjadinya rantai oto-

oksidasi yang reaktif dalam membran lipid oleh karenanya menghambat

produksi hidroperoksida sehingga menyebabkan keracunan, sebab fungsi Se

yakni sebagai bagian integral dari sistem enzim glutation peroxidase yang

merubah bentuk reaksi glutathin menjadi bentuk oksidasi glutation dan pada

waktu bersamaan merusak peroksida dengan cara mengkonversi peroksida

menjadi bentuk alkohol yang tidak berbahaya. Reaksi inilah yang sangat penting

untuk mencegah terjadinya peroksida terhadap asam-asam lemak tak jenuh

(kolesterol jahat) sehingga terbentuklah sel busa yang apabila masuk kedalam

pembuluh darah ke arah jantung akan menimbulkan penyakit jantung koroner.

Bartfay et,al. (1998) mengemukakan bahwa Vitamin E dan mineral Se tidak

efektif apabila diberikan secara sendiri-sendiri, karena vitamin E dan selenium

mempunyai aktifitas yang sinergetik dalam tubuh. Lebih lanjut Meydani (1995)

mengemukakan bahwa vitamin E sangat efektif memutuskan rantai lemak yang

dapat dilarutkan oleh antioksidan dalam membran, sedangkan Se esensial

sebagai kofaktor dari glutation peroxidase.

Nonlogam adalah kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih mudah

menarik elektron valensi dari atom lain dari pada melepaskannya. Yang termasuk dalam

nonlogam adalah halogen, gas mulia, dan 7 unsur berikut: hidrogen (H), karbon (C), nitrogen

(N), oksigen (O), fosfor (P), belerang (S), arsenic (As) dan selenium (Se).

Tidak seperti logam yang merupakan konduktor listrik, nonlogam biasanya bersifat isolator

atau semikonduktor. Nonlogam dapat membentuk ikatan ion dengan menarik elektron dari

logam, atau ikatan kovalen dengan nonlogam lainnya. Oksida nonlogam bersifat asam.

Walaupun hanya terdiri dari 12 unsur, dibandingkan dengan lebih dari 80 lebih jenis logam,

nonlogam merupakan penyusun sebagian besar isi bumi, terutama lapisan luarnya. Makhluk

hidup tersusun hampir semuanya dari nonlogam., contohnya yaitu carbon dan hidrogen yang

mana hampir semua senyawa penyusun mahkluk hidup terdiri dari C dan H.