makalah cd
TRANSCRIPT
KELIMPAHAN DAN KEBERADAAN UNSUR KADMIUM DI ALAM
BESERTA PEMANFAATAN DAN METODE ISOLASINYA
Disusun untuk memenuhi tugas terstruktur individu matakuliah Kimia Unsur
Oleh:
Nerista Hardiyanti (0810920052)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Kadmium
Kadmium adalah salah satu unsur kimia yang terdapat dalam tabel periodik yang
dikenal dengan lambang Cd dan mempunyai nomor atom 48. Ditemukan oleh Stromeyer
pada tahun 1817 dari impurities (pengotor) dalam seng karbonat. Kadmium selalu
ditemukan dalam jumlah yang kecil dalam bijih-bijih seng, seperti sphalerite (ZnS).
Greenokcite (CdS) merupakan mineral satu-satunya yang mengandung kadmium.
Hampir semua kadmium diambil sebagai hasil produksi dalam persiapan bijih-bijih seng,
tembaga dan timbal. Unsur ini lunak, logam berwarna putih kebiru-biruan yang dapat
dengan mudah dipotong dengan pisau. Kadmium ini mempunyai sifat hampir mirip
dengan sifat logam seng (Mimir, 2011).
Seperti halnya unsur-unsur kimia lainnya terutama golongan logam Cd
mempunyai sifat fisika dan kimia tersendiri. Berdasarkan pada sifat-sifat fisikanya, Cd
merupakan logam yang lunak, ductile, berwarna putih seperti putih perak. Logam ini
akan kehilangan kilapnya jika berada dalam udara yang basah atau lembab serta akan
cepat mengalami kerusakan bila dikenai uap amonia (NH3) dan sulfur hidroksida (SO2).
Sedangkan berdasar pada sifat-sifat kimianya, logam Cd di dalam persenyawaan yang
dibentuknya pada umumnya mempunyai bilangan valensi 2+, sangat sedikit yang
mempunyai bilangan valensi 1+ (Anonim1, 2008).
Unsur Kadmium ditunjukkan pada gambar di bawah ini (Anonymous4, 2011):
1.2 Kelimpahan Kadmium di Alam
Jumlah normal kadmium yang ada di alam berada di bawah 1 ppm tetapi angka
tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat
pertambangan biji seng (Zn). Menurut badan dunia FAO/ WHO, konsumsi per minggu
yang ditoleransikan adalah 400-500 μg per orang atau 7 μg per kg berat badan
(Anonymous1, 2011). Kelimpahan kadmium ditunjukkan pada tabel di bawah ini
(Anonymous2, 2011):
KELIMPAHAN
Dalam Kerak Bumi (mg/kg) 1.50 x 10-1
Dalam Lautan Bumi (mg/L) 1.1 x 10-4
Dalam Tubuh Manusia (%) 0.00007%
1.3 Keberadaan Kadmium di Alam
Logam kadmium mempunyai penyebaran sangat luas di alam, hanya ada satu
jenis mineral kadmium di alam yaitu greennockite (CdS) yang selalu ditemukan
bersamaan dengan mineral spalerite (ZnS). Mineral greennockite ini sangat jarang
ditemukan di alam, sehingga dalam eksploitasi logam Cd biasanya merupakan produksi
sampingan dari peristiwa peleburan bijih-bijih seng (Zn). Biasanya pada konsentrat bijih
Zn didapatkan 0,2 sampai 0,3% logam Cd (Anonim1, 2008).
Umumnya terdapat bersama-sama dengan Zn dalam bijinya, sehingga Cd
diperoleh sebagai hasil sampingan produksi seng. Karena titik didihnya rendah, Cd dapat
dipisahkan dari seng melalui penyulingan bertahap. Zn dan Pb diperoleh kembali secara
bersama dengan menggunakan tungku pemanas letupan. Cd adalah suatu hasil
sampingan yang tidak banyak ragamnya dan biasanya dipisahkan dari Zn dengan
destilasi atau dengan pengendapan dari larutan sulfat dengan debu Zn. Kadmium
merupakan bahan alami yang terdapat dalam kerak bumi (Ghanie, 2011).
1.4 Sifat Fisika Dan Kimia Kadmium
1.4.1 Sifat Fisika dari Kadmium adalah sebagai berikut (Ghanie, 2011):
a. Logam berwarna putih keperakan
b. Mengkilat
c. Lunak atau Mudah ditempa dan ditarik
d. Titik lebur rendah
Kadmium merupakan logam lunak yang berwarna putih keperak-perakan
serta bersemu biru. Kelunakannya mudah dibentuk dan lebih lunak daripada seng,
namun lebih keras daripada timah. Mempunyai berat atom 11,40. Gravitasi
spesifik pada suhu 20oC adalah 8,65. Jari-jari atom 0,154 mm dengan titik lebur
765°C dan titik beku 321°C. Kadmium mempunyai 8 isotop stabil di alam serta
11 radioisotop yang tidak stabil. Viskositas Kadmium pada suhu 340°C adalah
2,57 Mpa dan pada 400°C adalah 261 Mpa. Penghantaran panas pada suhu 273
°K adalah 98 W/mK. Kepadatan pada suhu 339°C adalah 8020 kg/m3 (Anonim3,
2011).
1.4.2 Sifat Kimia dari Kadmium adalah sebagai berikut (Ghanie, 2011):
a. Cd tidak larut dalam basa.
b. Larut dalam H2SO4 encer dan HCl encer
Cd + H2SO4 → CdSO4 + H2
c. Cd tidak menunjukkan sifat amfoter
d. Bereaksi dengan halogen dan nonlogam seperti S, Se, P
e. Cd adalah logam yang cukup aktif
f. Dalam udara terbuka, jika dipanaskan akan membentuk asap coklat CdO
g. Memiliki ketahanan korosi yang tinggi
h. CdI2 larut dalam alkohol
Urutan Kadmium di dalam tabel periodik, terletak pada golongan IIB antara
letak seng dan merkuri. Di udara lembab, Kadmium akan kehilangan kilauannya
dan sangat mudah berkarat oleh amonia dan sulfur dioksida. Sebagian besar
golongan B pada tabel periodik akan melarutkan Kadmium tetapi tidak secepat
seperti pada seng (Anonim3, 2011).
BAB II
PERMASALAHAN DAN SOLUSI
1. Bagaimana unsur Kadmium dapat masuk ke dalam tubuh manusia dan bagaimana cara
untuk mengurangi paparan dari Kadmium tersebut?
Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena
unsur ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Logam ini memiliki tendensi untuk
bioakumulasi. Keracunan yang disebabkan oleh kadmium dapat bersifat akut dan
keracunan kronis. Logam Cd merupakan logam asing dalam tubuh dan tidak dibutuhkan
dalam proses metabolisme. Logam ini teradsorbsi oleh tubuh manusia yang akan
menggumpal di dalam ginjal, hati dan sebagian dibuang keluar melalui saluran
pencernaan. Keracunan Cd dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah. Akibatnya
tekanan darah menjadi tinggi yang kemudian dapat menyebabkan terjadinya gagal
jantung dan kerusakan ginjal (Anonim1, 2008).
Sekitar 5% dari diet kadmium, diabsorpsi dalam tubuh. Sebagian besar Cd masuk
melalui saluran pencernaan, tetapi keluar lagi melalui feses sekitar 3-4 minggu kemudian
dan sebagian kecil dikeluarkan melalui urine. Kadmium dalam tubuh terakumulasi dalam
ginjal dan hati terutama terikat sebgai metalothionein. Metalotionein mengandung asam
amino sistein, dimana Cd terikat dengan gugus sulfhidril (-SH) dalam enzim karboksil
sisteinil, histidil, hidroksil dan fosfatil dari protein dan purin. Kemungkinan besar
pengaruh toksisitas Cd disebabkan oleh interaksi antara Cd dan protein tersebut,
sehingga menimbulkan hambatan terhadap aktivitas kerja enzim (Anonim2, 2010).
Kadmium memiliki banyak efek toksik di antaranya kerusakan ginjal dan
karsinogenik pada hewan yang menyebabkan tumor pada testis. Secara prinsip, pada
konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru–paru, emphysema dan renal
turbular disease yang kronis. Akumulasi logam kadmium dalam ginjal membentuk
komplek dengan protein. Waktu paruh dari kadmium dalam tubuh 7-30 tahun dan
menembus ginjal terutama setelah terjadi kerusakan. Kadmium dapat juga menyebabkan
kekacauan pada metabolisme kalsium yang pada akhirnya mengalami kekurangan
kalsium pada tubuh dan menyebabkan penyakit osteomalacia (rasa sakit pada persendian
tulang belakang, tulang kaki) dan bittlebones (kerusakan tulang) (Anonim1, 2008).
Kasus keracunan Cd tercatat sebagai epidemi yang pernah menimpa sebagian
penduduk Toyama, Jepang. Penduduknya mengalami sakit pinggang bertahun–tahun,
sakit pada tulang punggung karena terjadi pelunakan dan kerapuhan, gagal ginjal yang
berakhir pada kematian. Kerapuhan pada tulang-tulang penderita ini biasa disebut
dengan “Itai-itai diseases” (Anonim1, 2008).
Keracunan akut yang disebabkan oleh kadmium sering terjadi pada pekerja di
industri-industri yang berkaitan dengan logam ini. Peristiwa keracunan akut ini dapat
terjadi karena para pekerja terkena paparan uap logam kadmium atau CdO. Gejala-gejala
keracunan akut yang disebabkan oleh logam kadmium adalah timbulnya rasa sakit dan
panas pada dada (Anonim1, 2008).
Penelitian terkini menyebutkan bahwa logam beracun kadmium dapat dibawa ke
dalam tubuh oleh seng yang terikat dalam protein (dalam hal ini adalah struktur protein
yang mengandung rantai seng). Seng dan kadmium berada dalam satu golongan dalam
susunan unsur berkala, mempunyai bilangan oksidasi yang sama (+2), jika terionisasi
akan membentuk partikel ion yang berukuran hampir sama. Dari banyak kesamaan
tersebut, maka kadmium dapat menggantikan rantai seng dalam banyak sistem biologi
(organik). Ikatan kadmium dalam zat organik mempunyai kekuatan 10 kali lebih besar
dibandingkan dengan seng jika terikat dalam zat organik. Sebagai tambahan, kadmium
juga dapat menggantikan magnesium dan kalsium dalam ikatannya dengan struktur zat
organik (Anonim1, 2008).
Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu yang panjang dan
dapat terakumulasi pada tubuh khusunya hati dan ginjal. Secara prinsip, pada konsentrasi
rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysemia dan renal turbular
disease yang kronis. Kadmium lebih mudah terakumulasi oleh tanaman jika
dibandingkan dengan timbal (Pb). Logam berat ini tergabung bersama timbal dan
merkuri sebagai “the big three heavy metals” yang memiliki tingkat bahaya tertinggi
pada kesehatan manusia (Anonim1, 2008).
Kadmium dapat memasuki tubuh kita dari tembakau rokok, makan dan minum
dari makanan dan air yang mengandung kadmium, dan menghirupnya dari udara. Kulit
kita tidak mudah untuk menyerap kadmium jika tersentuh dan mungkin hal ini akan
menimbulkan efek yang merugikan kesehatan. Rokok yang mengandung kadmium, dan
perokok tersebut menghirup dan menelan kadmium ketika mereka merokok. Bagi orang-
orang yang tidak merokok, makanan menjadi sumber yang paling umum dari kadmium.
Buah-buahan dan sayuran, khususnya biji-bijian, kentang dan sayuran berdaun seperti
bayam, yang ditanam di tanah dengan kandungan kadmium yang tinggi. Kerang dan
organ daging, seperti hati atau ginjal, sering mengandung kadmium melebihi dari
makanan lain (Anonymous3, 2011).
Jika dalam suatu rumah menggunakan air lunak, dengan sejumlah kecil kadmium
yang dapat berpindah dari saluran air logam ke dalam air minum. Jika menggunakan
barang keramik atau wadah yang mengandung logam kadmium seperti baki es batu,
pitcher atau mangkuk untuk menyiapkan atau menyimpan makanan dan minuman,
kadmium mungkin dapat berpindah ke dalam makanan atau minuman (Anonymous3,
2011).
Jumlah kadmium yang masuk ke tubuh tergantung pada bagaimana seseorang
terkena. Kadmium tidak mudah terserap oleh kulit. Ketika kita makan makanan atau
minum air yang mengandung kadmium, kadmium hanya tertinggal sedikit dalam tubuh.
Jika orang tersebut mengalami gizi buruk akan dapat meningkatkan kandungan kadmium
dalam tubuh. Jika kadmium yang dihirup berupa gas atau asap, kadmium lebih mungkin
tetap tertinggal di dalam tubuh kita. Partikel kadmium sangat kecil sehingga dapat
mencapai kantung udara yang berada di dalam paru-paru. Setelah masuk di dalam tubuh,
kadmium tersimpan terutama di dalam tulang, hati, dan ginjal. Kita harus sadar akan
sumber-sumber kadmium untuk membatasi eksposur. Dengan tidak merokok dan makan
makanan bergizi akan membantu mengurangi eksposur dan mencegah efek kesehatan
yang merugikan (Anonymous3, 2011).
2. Bagaimana proses isolasi dan ekstrasi dari Kadmium?
2.1 Isolasi Kadmium
Isolasi kadmium berhubungan dengan diperolehnya kembali seng dan
kadmium merupakan pengotor dalam bijih seng. Sebagian besar produksi seng
didasarkan pada bijih sulfida. Seng dibakar pabrik industri kimia untuk membentuk
seng oksida, ZnO. Ini dapat direduksi dengan karbon untuk membentuk logam seng,
tetapi dalam prakteknya diperlukan teknologi canggih untuk memastikan bahwa seng
yang dihasilkan tidak mengandung pengotor oksida (Anonymous1, 2011).
ZnO + C → Zn + CO
ZnO + CO → Zn + CO2
CO2 + C → 2CO
Setelah proses ini, seng dibersihkan dari segala pengotor oleh distilasi dalam
vakum dan proses ini juga memungkinkan pemisahan dari kadmium yang terdapat
dalam seng mentah. Jenis lain dari ekstraksi seng adalah proses elektrolitik. Pelarutan
oksida seng mentah, ZnO, dalam asam sulfat menghasilkan seng sulfat, ZnSO4 dalam
larutan. Sebelum proses elektrolisis untuk menghasilkan seng, pengotor kadmium
dihilangkan sebagai endapan dengan penambahan abu seng sebagai kadmium sulfat
(Anonymous1, 2011).
2.2 Eksraksi Kadmium
Cd ditemukan pada 2-3 bagian per seribu di sebagian besar bijih Zn, dan
diekstrak dari bijih ini. Bijih ini diperlakukan sehingga menghasilkan larutan ZnSO4
yang mengandung sejumlah kecil CdSO4. Cd diperoleh dengan menambahkan logam
yang lebih elektropositif (yaitu satu tingkat lebih tinggi dalam seri elektrokimia) untuk
menggantikannya dari sebuah larutan. Bubuk Zn ditambahkan ke larutan ZnSO4 atau
CdSO4, Ketika Zn larut dan logam Cd diendapkan. Zn lebih tinggi pada seri
elektrokimia daripada Cd, dan unsur-unsur yang tinggi dalam seri elektrokimia akan
menggantikan unsur-unsur yang lebih rendah dalam seri tersebut (Lee, J.D., 1991).
Zn(s) + Cd2+ → Zn2+(aq) + Cd(s) Eo = 0.36V
Konsentrat Cd yang diperoleh kemudian dilarutkan dalam H2SO4, dan
dimurnikan dengan elektrolisis. Zn diperoleh dari larutan ZnSO4 pada proses
elektrolisis (Lee, J.D., 1991).
3. Apa saja kegunaan dari Kadmiun dan bagaimana aplikasinya dalam kehidupan sehari-
hari?
Penggunaan kadmium yang paling besar (75%) adalah dalam industri batu baterai
(terutama baterai Ni-Cd). Selain itu, logam ini juga dapat digunakan campuran pigmen,
electroplating, pembuatan alloys dengan titik lebur yang rendah, pengontrol pembelahan
reaksi nuklir, dalam pigmen cat dengan membentuk beberapa garamnya seperti kadmium
oksida (yang lebih dikenal sebagai kadmium merah), semikonduktor, stabilisator PVC,
obat–obatan seperti sipilis dan malaria, dan penambangan timah hitam dan bijih seng,
dan sebagainya (Anonim1, 2008).
Kadmium merupakan komponen campuran logam yang memiliki titik lebur
terendah. Uap dari kadmium sangat berbahaya bagi manusia karena memiliki titik lebur
yang sangat rendah.Unsur ini digunakan dalam campuran logam poros dengan koefisien
gesek yang rendah dan tahan lama. Kadmium digunakan pula dalam pembuatan solder,
baterai Ni-Cd, dan sebagai penjaga reaksi nuklir fisi. Senyawa kadmium digunakan
dalam fosfor tabung TV hitam-putih dan fosfor hijau dalam TV bewarna. Sulfat
merupakan garamnya yang paling banyak ditemukan dan sulfidanya memiliki pigmen
kuning (Mimir, 2011).
Pada tahun 2009, 86% dari kadmium digunakan dalam baterai, terutama isi ulang
baterai nikel-kadmium. Nikel-kadmium sel memiliki potensi sel nominal 1,2 V. Sel
terdiri dari elektroda positif yakni nikel hidroksida dan elektroda negatif yaitu pelat
kadmium yang dipisahkan oleh basa elektrolit (Kalium hidroksida) (Anonymous5, 2011).
Aplikasi lainnya adalah Cahaya violet dari laser uap logam kadmium helium.
Cahayanya berwarna monokromatik yang muncul dari 441,563 nm pada transisi garis
kadmium (Anonymous5, 2011)..
Sebagian besar kadmium yang tidak dipakai dalam produksi baterai digunakan
terutama untuk pigmen kadmium, pelapis, dan plating. Contoh beberapa penggunaannya
meliputi (Anonymous5, 2011).:
Dalam elektroplating (6% kadmium). Elektroplating Kadmium banyak
digunakan dalam industri pesawat terbang karena kadmium sangat baik
(tahan korosi) untuk meresistensi dari komponen berlapis baja-kadmium.
Lapisan ini biasanya dipasivasi oleh garam kromat.
Laser Helium-kadmium merupakan sumber sinar laser biru-ultraviolet
yang populer. Unsur tersebut beroperasi baik pada panjang gelombang
325 atau 422 nm dan digunakan dalam mikroskop fluoresensi dan
berbagai percobaan di laboratorium.
Kadmium digunakan sebagai penghalang untuk mengontrol neutron
dalam fisi nuklir .
Reaktor air bertekanan yang dirancang oleh Westinghouse Electric
Company menggunakan paduan yang terdiri dari 80% perak, 15%
indium, dan 5% kadmium.
Kadmium oksida dalam televisi fosfor warna hitam dan putih dan dalam
fosfor hijau dan biru untuk tabung gambar televisi berwarna.
Kadmium sulfida (CdS) sebagai lapisan permukaan fotokonduktif untuk
drum mesin fotokopi.
Dalam pigmen cat, kadmium dalam bentuk garamnya, dengan CdS yang
paling umum. Sulfida ini digunakan sebagai pigmen kuning. Kadmium
selenida dapat digunakan sebagai pigmen merah, biasa disebut kadmium
merah. Untuk pelukis yang bekerja dengan pigmen, kadmium kuning,
jingga, dan merah adalah warna paling cemerlang dan tahan lama untuk
digunakan. Karena pigmen berpotensi beracun, dianjurkan untuk
menggunakan krim penghalang di tangan untuk mencegah penyerapan
melalui kulit ketika bekerja dengan pigmen tersebut, meskipun jumlah
kadmium diserap ke dalam tubuh melalui kulit biasanya dilaporkan
kurang dari 1%.
Kadmium selenida, titik-titik kuantum terang memancarkan pendaran
bawah eksitasi UV (misalnya, laser He-Cd). Warna pendaran ini bisa
hijau, kuning atau merah tergantung pada ukuran partikel. Larutan koloid
dari partikel yang digunakan untuk pencitraan jaringan biologi dan
larutan dengan mikroskop fluoresensi .
Kadmium adalah komponen dari beberapa senyawa semikonduktor
seperti kadmium sulfida, kadmium selenida, dan kadmium tellurida ,
yang dapat digunakan untuk cahaya deteksi atau sel surya. HgCdTe
sensitif terhadap cahaya inframerah dan karena itu dapat dimanfaatkan
sebagai detektor inframerah atau switch misalnya dalam perangkat
remote control.
Dalam PVC sebagai panas, cahaya, dan stabilisator pelapukan, meskipun
stabilisator kadmium kini telah hampir sepenuhnya diganti dengan
barium-seng, kalsium-seng dan stabilisator timah- organo.
Dalam biologi molekuler, kadmium digunakan untuk memblokir saluran
kalsium yang bergantung pada tegangan dari ion kalsium yang berubah
terus-menerus, serta dalam penelitian hipoksia untuk merangsang
proteasome tergantung degradasi Hif-1α .
4. Bagaimana kesenyawaan kadmium di alam?
a. Oksida
Senyawa biner, oksida CdO dibentuk dengan pembakaran logamnya di udara atau
dengan pirolisis karbonat atau nitratnya. Asam oksida dapat diperoleh dengan
pembakaran alkil, asap kadmium oksida luar biasa beracun. Kadmium oksida
warnanya beragam mulai dari kuning kehijauan sampai coklat mendekati hitam
bergantung pada proses pemanasannya. Warna-warna ini adalah hasil dari keragaman
jenis kerusakan kisinya. Oksida menyublim pada suhu yang sangat tinggi (Anonim2,
2010).
b. Hidroksida
Jika larutan garam Cd ditambah NaOH akan terbentuk Cd(OH)2 (Anonim2, 2010).
Cd2+ + 2NaOH → Cd(OH)2 ↓(putih) + 2Na+
Hidroksida Cd mudah larut dalam amonia kuat berlebih membentuk kompleks
amin (Anonim2, 2010):
[Cd(NH3)4]2+ .Cd(OH)2(s) + 4NH3(aq) → [Cd(NH3)4]2+(aq) + 2OH-
(aq)
c. Sulfida
Senyawa sulfida diperoleh dari interaksi langsung (pengendapan) oleh H2S dari
larutan aqua, larutan asam untuk CdS (Anonim2, 2010).
Cd + H2S → CdS +H2
d. Halida
Larutan Cd halida mengandung semua spesies Cd2+, CdX+, CdX 2+, dan CdX3–
dalam kesetimbangan (Anonim2, 2010).
e. Garam Okso dan Ion Aquo
Garam dari okso seperti nitrat, sulfat, sulfit, perklorat, dan asetat larut dalam air.
Ion aquo bersifat asam dan larutan garamnya terhidrolisis bagi larutan Cd. Yang lebih
pekat, spesies yang utama adalah Cd2OH3 +2Cd2+(aq) + H2O(l) → 2Cd2OH3
+(aq) + 2H+.
Dengan adanya anion pengompleks, misalnya halida, spesies seperti Cd(OH)Cl atau
CdNO3+ dapat diperoleh (Anonim2, 2010).
f. Iodida
Garam Cd dapat larut dalam KI. Jika larutan KI pekat ditambahkan pada larutan
garam amonia akan terbentuk Cd(NH3)¬4I4 yang berbentuk endapan putih. CdI2 larut
dalam alkohol dan digunakan dalam fotografi (Anonim2, 2010).
5. Berapa kandungan hasil buangan Kadmium yang terdapat di alam dan efek apakah yang
akan ditimbulkan?
Kadmium juga dapat diserap melalui proses aktif. Bentuk kompleks terdahulu
dari Kadmium dengan EDTA, pektin, atau asam humat dan asam alginat meningkatkan
baik kecepatan penyerapan maupun konsentrasi akhir jaringan dan menghilangkan
selang waktu sebelumnya. Area perkotaan yang berciri khas memiliki kandungan
Kadmium di udara kurang dari 0,01 gr/m3. Tetapi area pedesaan mungkin memiliki
konsentrasi rata-rata per tahun 0,05 µgr/m3, yang mana kandungan ini dapat muncul
sampai 10 % dari 1 µgr/m3, mendekati sumber Kadmium atau terlalu banyak µgr/m3, di
dalam pabrik-pabrik yang ada. Air yang tidak terpolusi mengandung kurang dari 1 ppb
Kadmium. Tetapi tingkat di atas 10 ppb dikenal di antara 2 air murni dan air minum.
Tingkat-tingkat Kadmium di dalam partikel-partikel atau endapan dasar mungkin lebih
tinggi di dalam air itu sendiri. Seseorang yang minum 1-2 liter air dalam waktu satu hari
akan memasukkan 20-40 µgr Kadmium per hari jika air terpolusi oleh 20 ppb Kadmium.
Batasan EPA mengenai Kadmium di dalam air minum adalah 10 ppb (Anonim3, 2011).
Lebih jelasnya mengenai kandungan hasil buangan Kadmium yang terdapat di
alam sebagai proses pembuangan limbah, ditunjukkan oleh tabel berikut ini (Anonim3,
2011):
Tabel Kandungan Kadmium dalam Beberapa Jenis Air Buangan (Anonim3, 2011)
Jenis Industri Kons. Cd (µg/ℓ)
Pengolahan rotiPengolahan ikanMakanan lainMinuman ringanPencelupan tekstilBahan kimiaPengolahan lemakBakery
111463302762
MinumanEs creamPengolahan dan pencelupan bulu binatangLaundry
531115134
Air yang telah terkontaminasi Kadmium dalam kelarutan 1,092 ppm – 1,104 ppm,
akan dapat menyebabkan kematian pada ikan Mas (Cyprinus carpio L.) dalam waktu 96
jam. Keterdapatan Kadmium sebagai suatu logam berat pada air dapat menyebabkan larutan
yang ada bersifat toksik terhadap organisme yang berada pada air tersebut apabila
jumlahnya melebihi ambang batas. Efek zat toksik di dalam lingkungan terutama
tergantung pada besarnya konsentrasi zat dan lamanya waktu persentuhan (Anonim3, 2011).
Zat toksik dapat terakumulasi di dalam organ sehingga menyebabkan kerusakan sel.
Fase-fase kerusakan sel yang dapat diamati adalah sebagai berikut (Anonim3, 2011):
a. Cloudy Swelling (pembengkakan sel), sel epitelium cuboid yang membengkak tampak
memanjang dan terproyeksi ke arah lumen, sehingga lumen tampak sempit.
b. Nekrosis (kematian sel), termasuk pula di dalamnya adalah terhentinya proses fungsi
sel secara keseluruhan sekalipun sel tersebut masih berada di dalam tubuh makhluk
hidup.
BAB III
KESIMPULAN
Kadmium adalah salah satu unsur kimia yang terdapat dalam tabel periodik yang
dikenal dengan lambang Cd dan mempunyai nomor atom 48. Jumlah normal kadmium
yang ada di alam berada di bawah 1 ppm tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai
pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn).
Kelimpahan kadmium ditunjukkan pada tabel di bawah ini:
KELIMPAHAN
Dalam Kerak Bumi (mg/kg) 1.50 x 10-1
Dalam Lautan Bumi (mg/L) 1.1 x 10-4
Dalam Tubuh Manusia (%) 0.00007%
Logam kadmium mempunyai penyebaran sangat luas di alam, hanya ada satu
jenis mineral kadmium di alam yaitu greennockite (CdS) yang selalu ditemukan
bersamaan dengan mineral spalerite (ZnS). Biasanya pada konsentrat bijih Zn
didapatkan 0,2 sampai 0,3% logam Cd. Penggunaan kadmium yang paling besar (75%)
adalah dalam industri batu baterai (terutama baterai Ni-Cd). Selain itu, logam ini juga
dapat digunakan campuran pigmen, electroplating, pembuatan alloys dengan titik lebur
yang rendah, pengontrol pembelahan reaksi nuklir, dalam pigmen cat dengan
membentuk beberapa garamnya seperti kadmium oksida (yang lebih dikenal sebagai
kadmium merah), semikonduktor, stabilisator PVC, obat–obatan seperti sipilis dan
malaria, dan penambangan timah hitam dan bijih seng, dan sebagainya.
BAB IV
RINGKASAN (SUMMARY)
Dalam Bahasa Indonesia
Kadmium adalah salah satu unsur kimia yang terdapat dalam tabel periodik yang
dikenal dengan lambang Cd dan mempunyai nomor atom 48. Jumlah normal kadmium
yang ada di alam berada di bawah 1 ppm tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai
pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn).
Logam kadmium mempunyai penyebaran sangat luas di alam, hanya ada satu jenis
mineral kadmium di alam yaitu greennockite (CdS) yang selalu ditemukan bersamaan
dengan mineral spalerite (ZnS). Penggunaan kadmium yang paling besar (75%) adalah
dalam industri batu baterai (terutama baterai Ni-Cd). Selain itu, logam ini juga dapat
digunakan campuran pigmen, electroplating, pembuatan alloys dengan titik lebur yang
rendah, pengontrol pembelahan reaksi nuklir, dalam pigmen cat dengan membentuk
beberapa garamnya seperti kadmium oksida (yang lebih dikenal sebagai kadmium
merah), semikonduktor, stabilisator PVC, obat–obatan seperti sipilis dan malaria, dan
penambangan timah hitam dan bijih seng, dan sebagainya.
Isolasi kadmium berhubungan dengan didapatnya kembali seng dan kadmium
merupakan pengotor dalam bijih seng. Sebagian besar produksi seng didasarkan pada
bijih sulfida. Seng dibakar pabrik industri kimia untuk membentuk seng oksida, ZnO. Ini
dapat direduksi dengan karbon untuk membentuk logam seng, tetapi dalam prakteknya
diperlukan teknologi canggih untuk memastikan bahwa seng yang dihasilkan tidak
mengandung pengotor oksida.
ZnO + C → Zn + CO
ZnO + CO → Zn + CO2
CO2 + C → 2CO
Setelah proses ini, seng dibersihkan dari segala pengotor oleh distilasi dalam
vakum dan proses ini juga memungkinkan pemisahan dari kadmium yang terdapat dalam
seng mentah. Jenis lain dari ekstraksi seng adalah proses elektrolitik. Pelarutan oksida
seng mentah, ZnO, dalam asam sulfat menghasilkan seng sulfat, ZnSO4 dalam larutan.
Sebelum proses elektrolisis untuk menghasilkan seng, pengotor kadmium dihilangkan
sebagai endapan dengan penambahan abu seng sebagai kadmium sulfat.
Sedangkan proses Eksraksi kadmiumnya, Cd ditemukan pada 2-3 bagian per
seribu di sebagian besar bijih Zn, dan diekstrak dari bijih ini. Bijih ini diperlakukan
sehingga menghasilkan larutan ZnSO4 yang mengandung sejumlah kecil CdSO4. Cd
diperoleh dengan menambahkan logam yang lebih elektropositif (yaitu satu tingkat
lebih tinggi dalam seri elektrokimia) untuk menggantikannya dari sebuah larutan.
Bubuk Zn ditambahkan ke larutan ZnSO4 atau CdSO4, ketika Zn larut dan logam Cd
diendapkan. Zn lebih tinggi pada seri elektrokimia daripada Cd, dan unsur-unsur yang
tinggi dalam seri elektrokimia akan menggantikan unsur-unsur yang lebih rendah
dalam seri tersebut.
Zn(s) + Cd2+ → Zn2+(aq) + Cd(s) Eo = 0.36V
Konsentrat Cd yang diperoleh kemudian dilarutkan dalam H2SO4, dan
dimurnikan dengan elektrolisis. Zn diperoleh dari larutan ZnSO4 pada proses
elektrolisis.
Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena
unsur ini berisiko tinggi terhadap pembuluh darah. Logam ini memiliki tendensi untuk
bioakumulasi. Keracunan yang disebabkan oleh kadmium dapat bersifat akut dan
keracunan kronis. Logam Cd merupakan logam asing dalam tubuh dan tidak dibutuhkan
dalam proses metabolisme. Logam ini teradsorbsi oleh tubuh manusia yang akan
menggumpal di dalam ginjal, hati dan sebagian dibuang keluar melalui saluran
pencernaan. Keracunan Cd dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah. Akibatnya
tekanan darah menjadi tinggi yang kemudian bisa menyebabkan terjadinya gagal jantung
dan kerusakan ginjal.
Dalam Bahasa Inggris
Cadmium is one of the chemical elements contained in the periodic table are
known to have a symbol Cd and atomic number 48. Normal amount of cadmium that
exist in nature is below 1 ppm but the highest rate (1,700 ppm) are found in surface soil
samples taken near the ore mining zinc (Zn). Metal cadmium has a very wide spread in
nature, there is only one type of cadmium in natural mineral that is greennockite (CdS)
which is always found along with mineral spalerite (ZnS). The use of cadmium greatest
(75%) are in the industrial batteries (especially Ni-Cd batteries). In addition, these metals
can also be used a mixture of pigments, electroplating, manufacture of alloys with low
melting point, control nuclear fission reactions, in paint pigments by forming some salts
such as cadmium oxide (more commonly known as cadmium red), semiconductors, PVC
stabilizers, drugs such as syphilis and malaria, and mining lead and zinc ore, and so
forth.
Isolation of cadmium associated with zinc and cadmium gotten back is impurities
in zinc ores. Most zinc production is based on sulfide ore. Zinc chemical industry factory
burned to form zinc oxide, ZnO. This can be reduced with carbon to form zinc metal, but
in practice the advanced technology needed to ensure that the resulting zinc oxide does
not contain impurities.
ZnO + C → Zn + CO
ZnO + CO → Zn + CO2
CO2 + C → 2CO
After this process, zinc is cleaned from all impurities by distillation in vacuo and
this process also allows the separation of cadmium zinc contained in the raw. Another
type of extraction is the process of electrolytic zinc. Dissolution of crude zinc oxide,
ZnO, in sulfuric acid to produce zinc sulphate, ZnSO4 in solution. Before the process of
electrolysis to produce zinc, cadmium impurities are removed as precipitated by the
addition of zinc ash as cadmium sulfate.
While cadmium Extraction process, Cd was found at 2-3 parts per thousand at
most of ore Zn, and extracted from this ore. Ore is treated so as to produce a ZnSO 4
solution containing a small amount of CdSO4. Cd is obtained by adding a more
electropositive metal (ie one level higher in the electrochemical series) to replace it from
a solution. Zn powder is added to the solution of ZnSO4 or CdSO4, when the soluble Zn
and Cd metal deposited. Zn was higher in the electrochemical series than Cd, and high
elements in the electrochemical series will replace the elements lower in the series.
Zn (s) + Cd2 + → Zn2 + (aq) + Cd (s) Eo = 0.36V
Concentrated Cd obtained then dissolved in H2SO4, and purified by electrolysis.
Zn from ZnSO4 solution on the electrolysis process.
Cadmium (Cd) is one type of dangerous heavy metals because the element is a
high risk of blood vessels. These metals have a tendency to bioaccumulation. Caused by
cadmium poisoning can be acute and chronic toxicity. Cd metal is a foreign metal in the
body and are not required in the process of metabolism. The metal is adsorbed by the
human body which will clot in the kidneys, liver and partially expelled through the
digestive tract. Cd poisoning can affect the smooth muscle of blood vessels. As a result
of high blood pressure which then can lead to heart failure and kidney damage.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1, 2008, KADMIUM (Cd), http://smk3ae.wordpress.com/2008/05/25/kadmium-cd-tinjauan-literatur/, diakses tanggal 6 Mei 2011
Anonim2, 2010, KADMIUM, http://orsthisdie.blogspot.com/2010/05/kadmium.html, diakses tanggal 10 Juni 2011
Anonim3, 2011, KADMIUM SEBAGAI LOGAM BERAT, http://www.angelfire.com/tv2/fajar/Bin/html/Halaman_Tinjauan_Pustaka.htm, diakses tanggal 10 Juni 2011
Anonymous1, 2011, CADMIUM, http://www.webelements.com/Cadmium/, diakses tanggal 6 Mei 2011
Anonymous2, 2011, CADMIUM, http://www.eoearth.org/article/Cadmium?topic=49557 , diakses tanggal 6 Mei 2011
Anonymous3, 2011, CADMIUM, http://www.idph.state.il.us/envhealth/factsheets/cadmium.htm, diakses tanggal 6 Mei 2011
Anonymous4, 2011, CADMIUM, http://rcs6periodictable.wikispaces.com/Cd+-+Cadmium, diakses tanggal 1 Juni 2011
Anonymous5, 2011, CADMIUM, http://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium, diakses tanggal 6 Mei 2011
Ghanie, 2011, KADMIUM, http://www.bilangapa.co.cc/2011/02/kadmium.html, diakses tanggal 6 Mei 2011
Lee, J.D., 1991, CONCISE INORGANIC CHEMISTRY 4thed, Chapman and Hill, Loughborough
Mimir, 2011, LOGAM KADMIUM ( Cd ), http://robbaniryo.com/ilmu-kimia/logam-kadmium-cd/, diakses tanggal 6 Mei 2011
.