TIMBAL ( Pb )

I. Penjabaran Umum TimbalTimbal adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Pb dan

nomor atom 82. Lambangnya diambil dari bahasa Latin Plumbum.Unsur ini beracun dan efek dari racun ini antara lain: menurunkan daya ingat otak.

Sifat Timah / Pb :1. Merupakan logam berat terbanyak dunia 2. Massa jenisnya 11,34 g/cm33. Bersifat lembek / lemah.4. Mengkilat / berkilau saat baru namun menjadi buram ketika terjadi kontak dengan udara

terbuka.

82 thallium ← lead → bismuth

Sn↑

Pb↓

UuqTabel periodik

Keterangan Umum UnsurNama, lambang, nomor atom : Timbal ( lead ), Pb, 82Deret Kimia : Logam miskinGolongan, periode, blok : 14, 6, pPenampilan : Bluish white

Masa atom : 207.2 (1) g/molKonfigurasi elektron : [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

Jumlah elektron tiap kulit : 2, 8, 18, 32, 18, 4 Ciri – ciri Fisik

Fase : padatMasa jenis ( suhu kamar ) : 11.34 g/cm³Titik lebur : 600.61 K ( 327.46 °C, 621.43 °F )Titik didih : 2022 K ( 1749 °C, 3180 °F )Kalor peleburan : 4.77 kJ/molKalor penguapan : 179.5 kJ/molKapasitas kalor : (25 °C) 26.650 J/(mol·K)Tekanan uap :

Ciri – ciri AtomStruktur kristal : cubic face centeredBilangan oksidasi : 4, 2 (Amphoteric oxide)Elektronegativitas : 2.33 (skala Pauling)Energi ionisasi ( detil ) : ke-1: 715.6 kJ/mol

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 kpada T/K 978 1088 1229 1412 1660 2027

ke-2: 1450.5 kJ/mol ke-3: 3081.5 kJ/mol

Jari-jari atom : 180 pmJari-jari atom (terhitung) : 154 pmJari-jari kovalen : 147 pmJari-jari Van der Waals : 202 pm

Lain-lainSifat magnetik : diamagnetikResistivitas listrik : (20 °C) 208 nΩ·mKonduktivitas termal : (300 K) 35.3 W/(m·K)Ekspansi termal : (25 °C) 28.9 µm/(m·K)Kecepatan suara : (suhu kamar) (annealed) 1190 m/s(pada wujud kawat)Modulus Young : 16 GPaModulus geser : 5.6 GPaModulus ruah : 46 GPaNisbah Poisson : 0.44Skala kekerasan Mohs : 1.5Kekerasan Brinell : 38.3 MPaNomor CAS : 7439-92-1

Isotopiso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

204Pb 1.4% >1.4×1017 y Alpha 2.186 200Hg205Pb syn 1.53×107 y Epsilon 0.051 205Tl206Pb 24.1% Pb stabil dengan 124 neutron207Pb 22.1% Pb stabil dengan 125 neutron208Pb 52.4% Pb stabil dengan 126 neutron

210Pb trace 22.3 yAlpha 3.792 206HgBeta 0.064 210Bi

Senyawa-senyawa Timbal Timbal (II) nitrat Pb(NO3) 2. Satu-satunya senyawa timbal lazim yang larut. Timbal (II) oksida PbO. Timbal monoksida, suatu oksida berwarna kuning. Digunakan

dalam pembuatan kaca dan email. Timbal (IV) oksida PbO2. Oksida yang terbentuk dalam akumulator timbal asam. Tetraetil timbal Pb(C2H5)4. Bahan “antiketuk” yang ditambahkan pada bensin agar

mesin kendaraan berjalan halus. Juga merupakan sumber pencemaran udara dari knalpot kendaraan.

Bijih utama timbal adalah Gelana sulfida (PbS), sumber minor lainnya adalah angesit (PbSO4), serusit (PbCO3) dan timbal monoksida (PbO). Logam ini diekstraksi dengan membakar bijih menghasilkan oksida diikuti oleh reduksi dengan karbon. Timbal mempunyai berbagai kegunaan antara lain dalam konstruksi bangunan, aki, peluru dan merupakan penyusun alloi seperti solder, pewter, roda gigi dan alloi terpadu. Secara kimia timbal membentuk senyawa dengan bilangan oksida +2 dan +4 dan timbal (II) yang lebih mantap / stabil.

Timbal tidak bersifat korosif, tidak menghantarkan listrik, larut dalam Asam Nitrat dan tidak larut dalam air tetapi akan larut perlahan dalam air yang mengandung asam lemah. Banyak terdapat dalam mineral galena.

Cara Memperoleh Pb :

1. Ekstraksia. Bijih Galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih.b. Ditambah kuarsa, SiO2 lalu dilakukan proses pemanggangan.

2PbS + 5SO2 2PbS + 2SO2c. Direduksi dengan batu bara coke (C) dan air kapur.

PbO (s) + C (s) Pb (l) + CO (g)PbO (s) + CO (g) Pb (l) + CO2 (g)Maksudnya dalam proses pemanggangan dengan temperatur tinggi ada kemungkinan sebagian Galena diubah menjadi PbSO4, dimana oleh kuarsa akan diubah menjadi silikat menurut persamaan : PbSiO3 + SO4 PbSO4 + SiO2 Silikat diubah oleh air kapur (CaO) menjadi PbCO dan kalsium silikat (CaSPO3). PbO + CaSiO3 PbSiO3 (s) + CaO Alternatif lain pada proses reduksi dipakai reduktan bijih bakar dari Galena segar sebagai pengganti batu bara. Pb + SO2 (g) PbS (s) + 2PbO (s)

2. Pemurniana. Pb dilelehkan beberapa saat pada suhu di bawah titik leleh tembaga sehingga Cu

pengotor mengkristal dan dapat dipisahkan.b. Udara ditiupkan di atas permukaan lelehan Pb sehingga pengotor Arsen dan antimon

diubah menjadi Arsenat dan antimonat atau oksidanya.termasuk Bismuth sehingga buih di atas permukaan yang dapat disendoki keluar.

c. Ditambah 1-2% Zn agar Ag dan Au akan terbawa dalam Zn yang akan mengkristal lebih dahulu dan dapat dipisahkan dari lelehan Pb.

d. Didinginkan perlahan pada suhu 4800-4200 C.3. Elektrolisis

a. Menggunakan elektrolit larutan PbSiF6 dan H2SiF6.b. Lembaran tebal Pb dipasang sebagai katoda.c. Anoda Pb teroksidasi menjadi logam Pb dan melekat pada katoda.d. Diperoleh kemurnian Pb 99,9%.

II. Kegunaan TimbalTimah hitam adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman serta mudah

dimurnikan dari pertambangan. Dalam pertambangan, logam ini berbentuk Sulfida logam (PbS), yang sering disebut galena. Senyawa ini banyak ditemukan dalam pertambangan-pertambangan di seluruh dunia.

Penggunaan dalam jumlah yang paling besar adalah untuk bahan produksi baterai pada kendaraan bermotor. Elektroda dari aki (baterai) biasanya mengandung 93% Pb dan 7% Sb (antimon). Pb ini sangat baik untuk merangsang arus listrik, yang dalam katoda ini Pb berbentuk PbO2 dan Pb logam. Produksi logam-logam lainnya biasanya juga mengandung Pb seperti amunisi, kebel dan solder. Solder biasanya mengandung 50-95% Pb. Logam Pb juga digunakan dalam industri percetakan (tinta). Karena titik lebuhrnya yang rendah, Pb juga sangat bagus digunakan untuk sekering dan alat listrik lainnya sehingga mudah putus bila terkena panas yang agak tinggi (konsluiting).

Pb murni biasanya digunakan untuk melapisi logam lain sehingga tidak mudah berkarat, misalnya pipa-pipa yang dialiri bahan-bahan kimia yang bersifat korosif. Pb murni ini juga digunakan untuk melapisi kabel-kabel listrik bawah tanah atau pipa-pipa air. Lebih dari 200.000 ton Pb digunakan dalam industri kimia yang berbentuk tetra etil Pb, yang biasanya dicampur dengan bahan bakar minyak untuk melindungi mesin supaya lebih awet. Senyawa Pb juga digunakan untuk campuran pembuatan cat sebagai bahan pewarna karena daya

larutnya yang yang rendah dalam air. Yang sering digunakan ialah Pb putih atau Pb(OH) 2.2PbCO3, Pb merah atau Pb3O4 yang berwarna merah cerah dan dapat melindungi bahan yang dicat terhadap bahan korosif. Cat yang berwarna kuning dapat dibuat dari campuran Pb dan Krom yaitu PbCrO4 yang menghasilkan cat berwarna kuning kemerahan.

Kegunaan timbal dalam pabrik :1. Pabrik Bentuk2. Aki / Baterai Oksida3. Produksi Logam Alloi (Logam campuran)4. Kimia Tetra etil (organik)5. Listrik Logam6. Pigmen / Cat Oksida / Hidroksida

Kegunaan Timbal lainnya :1. Campuran bahan atap.2. Bahan solder.3. Pewarna dalam industri cat.4. Bingkai kaca berwarna yang dibentuk sebagai lukisan jendela kaca.5. Pipa saluran air.6. Pelindung bahan radioaktif.7. Pelapis glasur pada industri keramik.8. Bahan murni (Pb3O4) untuk mengahambat korosi, cat dasar dan pewarna bahan karet

juga plastik.9. Sel aki : katoda (PbO2) dan anoda (Pb dan Sn).10. Bahan anti knocking [tetraetillead, (C2H6)4Pb2] untuk menaikkan nilai oktan bahan

bakar.

III. Bahaya dan Sumber Bahaya dari TimbalSenyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil banyak digunakan sebagai zat

aditif pada bahan bakar bensin untuk  meningkatkan angka oktan secara ekonomi dan merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer. Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110 ºC dan 200 ºC. Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain di udara seperti senyawa halogen asam atau oksidator.

Emisi Pb masuk ke dalam lapisan atmosfer bumi dan dapat berbentuk gas dan partikel. Emisi Pb yang masuk dalam bentuk gas terutama berkaitan sekali berasal dari buangan gas kendaraan bermotor. Emisi tersebut merupakan hasil samping pembakaran yang terjadi dalam mesin-mesin kendaraan, yang berasal dari senyawa tetrametil-Pb dan tetril-Pb yang selalu ditambahkan dalam bahan bakar kendaraan bermotor yang berfungsi sebagai antiknock pada mesin-mesin kendaraan. Musnahnya timbal (Pb) dalam peristiwa pembakaran pada mesin yang menyebabkan jumlah Pb yang dibuang ke udara melalui asap buangan kendaraan menjadi sangat tinggi. Berdasarkan estimasi skitar 80–90% Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satu tempat dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendaraan bermotor dan efisiensi upaya untuk mereduksi kandungan Pb pada bensin.

Pb sebagai gas buang kendaraan bermotor dapat membahayakan kesehatan dan merusak lingkungan. Pb yang terhirup oleh manusia setiap hari akan diserap, disimpan dan kemudian ditampung dalam darah. Bentuk kimia Pb merupakan faktor penting yang mempengaruhi sifat-sifat Pb di dalam tubuh. Komponen Pb organik misalnya tetraethil Pb segara dapat

terabsorbsi oleh tubuh melalui kulit dan membran mukosa. Pb organik diabsorbsi terutama melalui saluran pencernaan dan pernafasan dan merupakan sumber Pb utama di dalam tubuh. Tidak semua Pb yang terisap atau tertelan ke dalam tubuh akan tertinggal di dalam tubuh. Kira-kira 5-10 % dari jumlah yang tertelan akan diabsorbsi melalui saluran pencernaan, dan kira-kira 30 % dari jumlah yang terisap melalui hidung akan diabsorbsi melalui saluran pernafasan akan tinggal di dalam tubuh karena dipengaruhi oleh ukuran partikel-partikelnya.

Dampak dari timbal sendiri sangat mengerikan bagi manusia, utamanya bagi anak-anak. Di antaranya adalah mempengaruhi fungsi kognitif, kemampuan belajar, memendekkan tinggi badan, penurunan fungsi pendengaran, mempengaruhi perilaku dan intelejensia, merusak fungsi organ tubuh, seperti ginjal, sistem syaraf, dan reproduksi, meningkatkan tekanan darah dan mempengaruhi perkembangan otak. Dapat pula menimbulkan anemia dan bagi wanita hamil yang terpajan timbal akan mengenai anak yang disusuinya dan terakumulasi dalam ASI.Pada jaringan atau organ tubuh logam Pb akan terakumulasi pada tulang. Karena dalam bentuk ion Pb2+, logam ini mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+ (kalsium) yang terdapat pada jaringan tulang. Disamping itu pada wanita hamil logam Pb dapat dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin dan selanjutnya setelah bayi lahir Pb akan dikeluarkan bersama air susu. Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit ternyata logam Pb ini sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa-senyawa Pb dapat memberikan efek racun terhadap berbagai macam fungsi organ tubuh.

Sel-sel darah merah merupakan suatu bentuk kompleks khelat yang dibentuk oleh laogam Fe dengan gugus haeme dan globin. Sintesis dari kompleks tersebut melibatkan dua macam enzim ALAD (Amino Levulinic Acid Dehidrase) atau asam amino levulinat dehidrase dan enzim jenis sitoplasma. Enzim ini akan bereaksi secara aktif pada tahap awal sintesis dan selama sirkulasi sel darah merah berlangsung. Adapun enzim ferrokhelatase termasuk pada golongan enzim mitokondria. Enzim ferrokhelatase ini akan berfungsi pada akhir proses sintesis.

Keracunan akibat kontaminasi logam Pb dapat menimbulkan berbagai macam hal : Meningkatkan kadar ALAD dalam darah dan urine Meningkatkan kadar protopporhin dlam sel darah merah Memperpendek umum sel darah merah Menurunkan jumlah sel darah merah dan kadar sel-sel darah merah yang masih muda Meningkatkan kandungan logam Fe dalam plasma darah

Kontribusi Pb di udara terhadap absorpsi oleh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran partikel dan kelarutan Pb dalam partikel juga harus dipertimbangkan biasanya kadar Pb di udara sekitar 2 g/m3 dan dengan asumsi 30% mengendap di saluran pernapasan dan absorpsi sekitar 14 g/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa dianggap terlalu besar dan partikel Pb yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakan walaupun agregat ini sangat kecil (0,1 m) jumlah yang tertahan di alveoli mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutan menunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk yang sukar larut. Hampir semua organ tubuh mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah kurang dari 1% kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam 24 jam terakhir). Secara umum efek timbal terhadap kesehatan dapat dikelompokkan sebagai berikut:

Sistem syaraf dan kecerdasanEfek timbal terhadap sistem syaraf telah diketahui, terutama dalam studi kesehatan kerja

dimana pekerja yang terpajan kadar timbal yang tinggi dilaporkan menderita gejala kehilangan nafsu makan, depresi, kelelahan, sakit kepala, mudah lupa, dan pusing. Pada

tingkat pajanan yang lebih rendah, terjadi penurunan kecepatan bereaksi, memburuknya koordinasi tangan-mata, dan menurunnya kecepatan konduksi syaraf. Efek timbal terhadap keerdasan anak telah banyak diteliti, dan studi menunjukkan timbal memiliki efek menurunkan IQ bahkan pada tingkat pajanan rendah. Peningkatan kadar timbal dalam darah sebesar 10 µg/dl hingga 20 µg/dl dapat menurunkan IQ sebesar 2.6 poin. Studi lebih lanjut menunjukkan bahwa kenaikan kadar timbal dalam darah di atas 20 µg/dl dapat mengakibatkan penurunan IQ sebesar 2-5 poin.

Efek sistemik Studi menunjukkan hubungan antara meningkatnya tekanan darah dengan BLL paling

banyak ditemukan pada kasus pajanan terhadap laki-laki dewasa. Schwartz (1995) dalam laporan WHO menunjukkan bahwa penurunan BLL sebesar 10 µg/dl to 5 µg/dl menyebabkan penurunan tekanan darah sebsar 1.25 mmHg. Pada wanita dewasa, hubungan antara BLL dengan tekanan darah tidak terlalu kuat dan jarang ditemukan.Efek sistemik lainnya adalah gejala gastrointestinal. Keracunan timbal dapat berakibat sakit perut, konstipasi, kram, mual, muntah, anoreksia, dan kehilangan berat badan.

Efek timbal terhadap reproduksi Efek timbal terhadap reproduksi dapat terjadi pada pria dan wanita dan telah diketahui

sejak abad 19, dimana pada masa itu timbal bahkan digunakan untuk menggugurkan kandungan. Pajanan timbal pada wanita di masa kehamilan telah dilaporkan dapat memperbesar resiko keguguran, kematian bayi dalam kandungan, dan kelahiran prematur. Pada laki-laki, efek timbal antara lain menurunkan jumlah sperma dan meningkatnya jumlah sperma abnormal.

IV. Pertolongan Pertama Kasus Keracunan TimbalJika menemukan gejala-gejala keracunan timbal, masyarakat dapat memberi pertolongan

pertama untuk sedapat mungkin menekan risiko dan dampaknya pada penderita. Untuk keracunan akut melalui saluran pencernaan misalnya, pasien sebaiknya segera dipindahkan agar tidak terpapar lagi dengan timbal. Bilas mulutnya dan berikan rangsangan untukmuntah ( untuk penderita yang sadar). Rujuklah segera ke bagian perawatanmedis.Kasus-kasus keracunan kronis dapat ditekan dengan berbagai cara dengan merujuk faktor - faktor yang memungkinkan terjadinya keracunan tersebut. Misalnya, mengurangi kadar timbal dalam bensin untuk mengurangi pemaparan timbal melalui pernafasan. Dengan demikian dapat diharapkan terjadi penurunan kadar timbal dalam darah manusia. Keracunan yang biasa terjadi karena tumpahan timbal di lingkungan industri – industri besar dapat dihindari dengan membersihkan tumpahan dengan hati-hati ( untuk tumpahan sedikit), atau dilakukan secara landfills (untuk tumpahan yang banyak ).