Unsur Kobalt (Co)

Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Co dan nomor atom 27. Kobalt merupakan unsur transisi yang terletak pada golongan 9 pada periode keempat. Kobalt merupakan logam metalik yang berwarna sedikit berkilauan dan keabu-abuan. Kobalt selalu terdapat bergabung dengan Nikel dan biasa juga dengan arsen. Sumber utama Kobalt adalah ‘ speisses “, yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, Pb. Kobalt relatif tidak reaktif, meskipun ia larut lambat sekali dalam asam mineral encer Unsur kimia Kobalt juga merupakan suatu unsure dengan sifat rapuh agak keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa setrika. Unsur kimia Kobalt adalah batu bintang. Deposit bijih. Kobalt-60 ( 60Co) adalah suatu isotop yang diproduksi menggunakan suatu sumber sinar ( radiasi energi tinggi). unsur kimia/Kobalt mewarnai gelas/kaca serta memiliki suatu keindahan warna kebiruan.

Stabilitas dari ion Kobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion Kobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion Kobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan untuk ion Kobalt (I) biasanya dengan ligan-ligan phi-aseptor. Kobalt tersedia di dalam banyak formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. Salah satu makanan yang kita konsumsi bersumber vitamin B12 yang merupakan suatu campuran yang berisi unsur Kobalt, adalah marmite, tetapi unsure yang dikandung didalamnya tergolong unsur lebih lemah dan lembut. Di Australia dikenal dengan Vegemite, sedangkan di Amerika, Marmite dicampur dengan pindakas.

Banyak bijih berisi unsur kimia Kobalt, tetapi tidak memiliki arti penting untuk ekonomi meliputi sulfid dan arsenides linnaeite, Co3S4, Kobalttit, Coass, dan smaltite, Coas2. Digunakan untuk industri, secara normal diproduksi sebagai byproduct dari produstion tembaga, nikel Bijih yang dibakar Secara normal membentuk suatu campuran oksida metal. Perawatan dengan cuka sulphuric dapat meninggalkan tembaga metalik sebagai residu dan dissolves. .

A. Sejarah

Ditemukan oleh Brandt pada tahun 1735.

B. Sumber .

Unsur Kobalt di alam selalu didapatkan bergabung dengan nikel dan biasanya juga dengan arsenik. Mineral Kobalt terpenting antara lain Smaltite (CoAs2), Kobalttite (CoAsS) dan Lemacite ( Co3S4 ). Sumber utama Kobalt disebut “Speisses” yang merupakan sisa dalam peleburan bijih arsen dari Ni, Cu, dan Pb. Kobal terdapat dalam mineral kobaltit, smaltit dan eritrit. Sering terdapat bersamaan dengan

nikel, perak, timbal, tembaga dan bijih besi, yang mana umum didapatkan sebagai hasil samping produksi. Kobal juga terdapat dalam meteorit.

Bijih mineral kobal yang penting ditemukan di Zaire, Moroko, dan Kanada. Survei badan geologis Amerika Serikat telah mengumumkan bahwa di dasar bagian tengah ke utara Lautan Pasifik kemungkinan kaya kobal dengan kedalaman yang relatif dangkal, lebih dekat ke arah Kepulauan Hawai dan perbatasan Amerika Serikat lainnya.

C. Karakteristik Unsur Kobalt .

Sifat-sifat Fisika Kobal

Simbol Co

Jari-jari (A°) 1,25

Volume atom (cm3/mol) 6,7

Massa Atom 58,9332

Titik Didih (K) 3143

Massa Jenis (g/cm3) 8,9

Konduktivitas Listrik ohm-1 cm-1 17,9 x 106

Elektronegativitas 1,88

Konfigurasi elektron [Ar] 3d7 4s2

Formasi Entalphi (Kj/mol) 16,19

Kondultifitas Panas (Wm-1 K-1) 100

Potensial Ionisasi (V) 7,86

Titik Lebur (K) 1768

Bilangan Oksidasi 2,3

Kapasitas Panas (J/g.K) 0,421

Entalphi Penguapam (KJ/mol) 373,3

D. Sifat – Sifat Logam Kobalt

1. Sifat Fisika logam Kobalt :

• Logam berwarna abu – abu

• Sedikit magnetis

• Melebur pada suhu 14900˚C dan mendidih pada suhu 35200˚C

• Memiliki 7 tingkat oksidasi yaitu -1, 0, +1, +2, +3, +4 dan +5

2. Sifat Kimia logam Kobalt :

• Mudah larut dalam asam – asam mineral encer

• Kurang reaktif

• Dapat membentuk senyawa kompleks

• Senyawanya umumnya berwarna

• Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co2+ yang berwarna merah

• Senyawa – senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi berwara biru.

• Ion Co3+ tidak stabil, tetapi kompleks – kompleksnya stabil baik.

• Kompleks-kompleks Co(II)dapat dioksidasi menjadi kompleks – kompleks Kobalt(III)

• Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam

• Tahan korosi

E. Stabilitas ion Kobalt

Stabilitas dari ion Kobalt mempunyai kecenderungan menurun dari bilangan oksidasi tinggi menuju bilangan oksidasi rendah dan terjadi peningkatan stabilitas tingkat oksidasi II relatip lebih tinggi dibandingkan tingkat oksidasi III, sesuai dengan deret unsur periode pertama, Ti, V, Cr, Mn, dan Fe, terakhir Co. Tingkat oksidasi tertinggi dari ion Kobalt adalah V dan sangat sedikit senyawaan yang dikenal. Untuk senyawaan ion Kobalt (III) banyak dijumpai dengan atom-atom donor (biasanya N) dan

untuk ion Kobalt (I) biasanya dengan ligan-ligan phi-aseptor. Tingkat oksidasi dan stereokimia dari senyawa Kobalt seperti terlihat pada tabel dibawah :

F. Kesenyawaan Kobalt

1. OKSIDA .

Kobalt (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau dibuat melalui pemanasan logam, Kobalt karbonat, atau nitrat pada suhu 11000C. Kobalt(II)oksida mempunyai struktur NaCl. Pada pemanasan 400 – 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4. beberapa oksida lain yang dikenal antara lain Co2O3, CoO2 dan oksoKobalttat (II) merah Na10[Co4O9]

2. HALIDA .

Halida anhidrat CoX2 dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrat halida dan untuk CoF2 dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2. Halida klor berwarna biru terang. Reaksi dari flourida atau senyawaan flourinasi lain pada Kobalt halida pada temperatur 300 – 4000C menghasilkan Kobalt(III) flourida yang merupakan senyawa berwarna coklat gelap yang umumnya digunakan sebagai zat flourinasi. Kobalt(III) flourida dapat direduksi oleh air.

3. SULFIDA

Dibentuk dari larutan Co2+ yang direaksikan dengan H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam

4. GARAM

Bentuk garam Kobalt(II) yang paling sederhana dan merupakan garam hidrat. Semua garam hidrat Kobalt berwarna merah atau pink dari ion [Co(H2O)6]2+ yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral. Penambahan ion hidroksida pada larutan Co2+ menghasilkan Kobalt(II) hidroksida yang berwarna pink atau biru tergantung kondisinya. Hanya yang berwarna pink yang merupakan bentuk paling stabil. Kobalt(II) hidroksida bersifat amphotir bila dilarutkan dalam hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion [Co(OH)4]2-. Bentuk garam Kobalt(III) sangat sedikit, garam flourida hidrat berwarna hijau CoF3.5H2O dan hidrat sulfat berwarna biru Co2(SO4)3.18H2O dapat dipisahkan pada oksidasi elektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40% HF dan H2SO4 8M.

G. KOMPLEKS-KOMPLEKS DARI KOBALT(II) dan Kobaltt (III)

Ion akuo (Co(H2O)6] merupakan kompleks Kobalt(II) paling sederhana. Struktur dari komplek Kobalt(II) yang paling umum adalah oktahedral atau tetrahedral. Hanya terdapat sedikit perbedaan kestabilan dari kedua jenis ligan yang sama, mungkin berbeda dalam kesetimbangan.

Penambahan Cl- terlebih pada larutan pink ion akuo akan menghasilkan senyawaan tetrahedral yang berwarna biru

Tanpa adanya ligan lain, oksidasi dari ion Co(H2O)62+ sangat tidak disukai dan ion Co3+ dapat direduksi oleh air. Meskipun demikian oksidasi elektrolitik atau oksidasi O3 dalam larutan asam dingin dengan Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo[Co(H2O)6]3+ yang berada dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+. Dengan adanya ligan lain seperti NH3 dapat memperbaiki stabilitas ion CoIII.

Dengan adanya ion OH-, Kobalt(II) hidroksida mudah teroksidasi oleh udara menjadi hidrat oksida berwarna hitam.

Ion Kobalt(III) memperlihatkan afinitas tertentu terhadap donor N seperti NH3, en, EDTA, NCS dan sebagainya dapat membentuk senyawa kompleks yang beragam. Semua kompleks Kobalt (III) yang dikenal berstruktur oktahedral.

Kompleks Kobalt(III) dapat dibuat melalui oksidasi Co2+ dengan adanya ligan, oksigen atau hidrogen peroksida dan katalis karbon dengan reaksi sebagai berikut :

Kedua isomer cis dan trans dari [Coen2Cl2]+ bila dipanaskan dalam air akan mengalami reaksi akuasi. Senyawa [Coen2Cl2]+ bila direaksikan dengan ligan lain akan terjadi pertukaran ligan.

H. Cara Memproduksi Kobalt

Unsur Kobalt diproduksi ketika hidroksida hujan, akan timbul hipoklorit sodium ( NaOCl) . Berikut reaksinya :

2Co2+(aq) + NaOCl(aq) + 4OH-(aq) + H2O 2Co(OH)3(s) + NaCl(aq)

Trihydroxide Co(OH)3 yang dihasilkan kemudian dipanaskan untuk membentuk oksida dan kemudian ditambah dengan karbon sehingga terbentuklah unsur kobalt metal.

Berikut reaksinya :

2Co(OH)3 (heat) Co2O3 + 3H2O

2Co2O3 + 3C 4Co(s) + 3CO2(g)

I. Manfaat Kobalt

Adapun manfaat – manfaat dari logam Kobalt adalah sebagai berikut :

1) Dapat dicampur dengan besi, nikel dan batang-batang rel lain untuk membuat Alnico, suatu campuran logam memiliki kekuatan magnetis yang banyak digunakan mesin jet dan turbin gas mesin/motor.

2) Digunakan sebagai bahan baja tahan-karat dan baja magnit.

3) Digunakan di dalam campuran logam untuk turbin gas generator dan turbin pancaran.

4) Digunakan di dalam menyepuh listrik oleh karena penampilannya, kekerasan, dan perlawanan ke oksidasi.

5) Digunakan untuk produksi warna biru permanen dan brilian untuk porselin, gelas/kaca, serta barang tembikar, pekerjaan ubin,dll

6) Kobalt-60, merupakan artifical isotop, dimana sebagai suatu sumber sinar penting, dan secara ekstensif digunakan sebagai suatu pengusut serta agen radiotherapeutic. Sumber 60Co yang ringkas dan mudah

7) Digunakan sebagai campuran pigmen cat.

J. Tingkat Bahaya Kobalt

1. Toksisitas kobalt cukup rendah dibandingkan dengan logam lain dalam tanah.

2. Hewan diberikan kobalt klorida perorally atau melalui suntikan menunjukkan konsentrasi yang lebih tinggi dalam hati, dengan konsentrasi agak rendah di ginjal dan limpa.

3. Kobalt garam terhirup menyebabkan iritasi pernafasan mungkin menyebabkan oedema paru (pneumonia kimia) pada hewan.

4. Cobalt (Co) dalam jumlah yang besar yang masuk ke dalam tubuh akan merusak kelenjar gondok, sel darah merah menjadi berubah, tekanan darah menjadi tinggi, pergelangan kaki menjadi bengkak, penyakit gagal jantung, sesak nafas, batuk-batuk dan kondisi badan yang lemah.

K. Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran Kobalt

Wabah keracunan Cobalt pernah terjadi di Amerika tahun 1964-1966 di kota Nebraska dan Ohama. Masyarakat kedua kota tersebut mengalami gagal jantung. Penyebabnya adalah beberapa Industri menggunakan Cobalt (Co) dalam proses produksi misalnya : produksi minuman kaleng.

Cara pencegahannya dan penanggulangan yang dapat dilakukan terhadap pencemaran kobalt adalah:

· Melakukan pengolahan terhadap air limbah yang mengandung logam Co sehingga aman dibuang ke lingkungan.

· Menanam tanaman eceng gondok di badan air yang tercemar oleh logam Co.

· Melakukan pengolaham kembali atau recovery

Total Suspended Solid (TSS)

Total suspended solid atau padatan tersuspensi total (TSS) adalah residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2μm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. TSS menyebabkan kekeruhan pada air akibat padatan tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap. TSS terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel mikroorganisme, dan sebagainya (Nasution, 2008) .

TSS merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan (Tarigan dan Edward, 2003). TSS umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan. TSS memberikan kontribusi untuk kekeruhan dengan membatasi penetrasi cahaya untuk fotosintesis dan visibilitas di perairan. Oleh karena itu nilai kekeruhan tidak dapat dikonversi ke nilai TSS.

Kekeruhan sendiri merupakan kecenderungan ukuran sampel untuk menyebarkan cahaya. Sementara hamburan diproduksi oleh adanya partikel tersuspensi dalam sampel. Kekeruhan adalah murni sebuah sifat optik. Pola dan intensitas sebaran akan berbeda akibat perubahan dengan ukuran dan bentuk partikel serta materi. Sebuah sampel yang mengandung 1.000 mg/L dari fine talcum powder akan memberikan pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel yang mengandung 1.000 mg/L coarsely ground talc . Kedua sampel juga akan memiliki pembacaan yang berbeda kekeruhan dari sampel mengandung 1.000 mg/L ground pepper, meskipun tiga sampel tersebut mengandung nilai TSS yang sama.

TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dan erosi dari saluran sungai. TSS sangat bervariasi, mulai kurang dari 5 mgL-1 yang yang paling ekstrem 30.000 mgL-1 di beberapa sungai. TSS ini menjadi ukuran penting erosi di alur sungai. Baku mutu air berdasarkan peraturan pemerintah No.82 tahun 2001, batas

ambang dari TSS di sungai 50 mg/L. Estimasi nilai TSS diperoleh dengan cara menghitung perbedaan antara padatan terlarut total dan padatan total menggunakan rumus:

TSS (mg/L) = (A-B) X 1000 / V

Keterangan:

A = berat kertas saring + residu kering (mg)

B = berat kertas saring (mg)

V = volume contoh (mL)

Menurut Alabaster dan Lloyd (1982) padatan tersuspensi bisa bersifat toksik bila dioksidasi berlebih oleh organisme sehingga dapat menurunkan konsentrasi oksigen terlarut sampai dapat menyebabkan kematian pada ikan.

Total Dissolve Solid (TDS)

Total Dissolve Solid (TDS) yaitu ukuran zat terlarut (baik itu zat organik maupun anorganik) yang terdapat pada sebuah larutan. TDS menggambarkan jumlah zat terlarut dalam part per million (ppm) atau sama dengan milligram per liter (mg/L). Umumnya berdasarkan definisi diatas seharusnya zat yang terlarut dalam air (larutan) harus dapat melewati saringan yang berdiameter 2 micrometer (2×10-6 meter). Aplikasi yang umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan pada pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dan lain-lain (Misnani, 2010).

Total padatan terlarut dapat pula merupakan konsentrasi jumlah ion kation (bermuatan positif) dan anion (bermuatan negatif) di dalam air. Analisa total padatan terlarut merupakan pengukuran kualitatif dari jumlah ion terlarut, tetapi tidak menjelaskan pada sifat atau hubungan ion. Selain itu, pengujian tidak memberikan wawasan dalam masalah kualitas air yang spesifik. Oleh karena itu, analisa total padatan terlarut digunakan sebagai uji indikator untuk menentukan kualitas umum dari air. Sumber padatan terlarut total dapat mencakup semua kation dan anion terlarut (Oram, B.,2010).

Sumber utama untuk TDS dalam perairan adalah limpahan dari pertanian, limbah rumah tangga, dan industri. Unsur kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium dan klorida. Bahan kimia dapat berupa kation, anion, molekul atau aglomerasi dari ribuan molekul. Kandungan TDS yang berbahaya adalah pestisida yang timbul dari aliran permukaan. Beberapa padatan total terlarut alami berasal dari pelapukan dan pelarutan batu dan tanah (Anonymous, 2010). Batas ambang dari TDS yang diperbolehkan di sungai adalah 1000mg/L. Peningkatan padatan terlarut dapat membunuh ikan secara langsung, meningkatkan penyakit dan menurunkan tingkat pertumbuhan ikan serta perubahan

tingkah laku dan penurunan reproduksi ikan. Selain itu, kuantitas makanan alami ikan akan semakin berkurang (Alabaster dan Lloyd ,1982).

Ada dua metode yang sering digunakan dalam pengukuran TDS, yaitu:

1. Gravimetri

Gravimetri adalah pemeriksaan jumlah zat dengan cara penimbangan hasil reaksi pengendapan. Gravimetri merupakan pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya. Hal ini dikarenakan metode gravimetri ditentukan melalui penimbangan langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain.

Bagian terbesar dari gravimetri meliputi transformasi unsur atau radikal kesenyawaan murni stabil yang dapat segera diubah menjadi bentuk yang dapat ditimbang dengan teliti. Metode gravimetri memakan waktu yang cukup lama. Adanya pengotor pada konstituen dapat diuji dan bila perlu digunakan faktor-faktor koreksi. Faktor paling penting dalam metode ini yaitu proses pemisahan harus cukup sempurna sehingga kualitas analit yang ditimbang mendekati murni (Irha, 2011).

2. Electrical Conductivity

Konduktivitas listrik air secara langsung berhubungan dengan konsentrasi padatan terlarut yang terionisasi dalam air. Ion dari konsentrasi padatan terlarut dalam air menciptakan kemampuan pada air untuk menghasilkan arus listrik yang dapat diukur menggunakan conductivity meter. Electrical conductivity berfungsi mengukur konduktivitas listrik bahan-bahan yang terkandung dalam air.

Semakin banyak bahan (mineral logam maupun nonlogam) dalam air maka hasil pengukuran akan semakin besar. Sebaliknya, bila sangat sedikit bahan yang terkandung dalam air maka hasilnya mendekati nol, atau disebut air murni (Insan, 2008). Prinsip kerjanya dengan menghubungkan 2 buah probe ke larutan yang diukur, kemudian dengan rangkaian pemprosesan sinyal akan mengeluarkan output yang menujukkan besar konduktivitas/daya hantar listrik sampel air tersebut (Endrah, 2010).