Laporan Praktikum
Hari/Tanggal
: Rabu/ 4 Desember 2017
Toksikologi Veteriner
Waktu
: 11.30 – 14.00 14.00 WIB
PJP
: Drh. Huda S. Darusman, M.Si. PhD.
IDENTIFIKASI LOGAM BERAT
Kelompok 4 Aldilah Yafitz
B04140140
Felix Kurniadi
B04140143
Nadira Syahmifariza
B04140144
Nida Dwi Putri
B04140146
Anastasya Carnelia Y.
B04140147
Husnul Khotimah
B04140148
DEPARTEMEN ANATOMI FISIOLOGI DAN FARMAKOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2017
PENDAHULUAN Latar Belakang
Manusia maupun hewan mempunyai peluang terpapar logam dari berat dari lingkungan. Dalam lingkungan yang kadar logam beratnya tinggi, kontaminasi dalam air dan makanan dapat menyebabkan keracunan logam berat (Lu 2006). Logam berat merupakan suatu senyawa yang dapat menimbulkan efek toksik jika masuk ke dalam tubuh. Logam berat juga dapat ditemukan sebagai limbah industri maupun hasil gas buang kendaraan bermotor. Logam berat dibagi menjadi dua jenis, yaitu logam berat esensial dan non-esensial. Logam berat esensial merupakan logam berat yang keberadaannya dalam jumlah tertentu dibutuhkan oleh organisme hidup, sedangkan jika berlebihan dapat menimbulkan efek toksik. Contoh logam esensial adalah Zn, Cu, Mn, dan lain-lain. Logam non-esensial merupakan logam yang bersifat racun karena keberadaannya di dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya. Contoh logam non- essensial adalah Hg, Cr, Cd, dan lain-lain (Yudo 2006). Identifikasi logam berat merupakan suatu cara yang dilakukan untuk mengetahui kandungan logam berat pada suatu tempat, makanan, minuman, dan lain sebagainnya baik secara in-vitro maupun in-vivo. Reinsch’s test merupakan suatu metode yang dilakukan untuk mengidentifikasi logam berat untuk logam-logam tertentu seperti Hg, Ag, As, dan Bi secara kualitatif yaitu dengan melihat adanya endapan yang menempel pada logam tembaga (Cu) dengan warna tertentu. Pemberian antidota yang tepat dapat menanggulangi terjadinya keracunan jika logam berat sudah masuk ke dalam tubuh dan menimbulkan efek toksik (Elkins 1997). Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah, untuk mengidentifikasi logam berat dengan menggunakan Reinsch’s test .
TINJAUAN PUSTAKA Logam Merkuri (Hg)
Merkuri (Hg) adalah jenis logam berat yang berbentuk cair pada temperatur kamar, berwarna putih keperakan, memiliki sifat konduktor listrik yang cukup baik, tetapi sifat konduktor panasnya kurang baik. Merkuri membeku pada temperatur -38.9 oC dan mendidih pada temperatur 357oC. Sifat penting merkuri lainnya adalah kemampuannya untuk melarutkan logam lain dan membentuk paduan logam ( alloy) yang dikenal sebagai amalgam. Ketika amalgam merkuri emas dipanaskan, merkuri dapat menguap meninggalkan logam emas dan campurannya (Wurdiyanto 2007). Merkuri tidak berbau dengan berat molekul
200.59, sifatnya tidak larut dalam air, alkohol, eter, dan asam hidroklorida. Sedangkan merkuri dapat larut dalam asam nitrat, asam sulfirik panas, dan lipid. Merkuri (Hg) dapat berada dalam berbagai senyawa. Merkuri sering berasosiasi dengan endapan logam sulfida lainnya seperti, Au, Ag, Sb, As, Cu, Pb, dan Zn. Garam merkuri sering digunakan dalam krim pemutih dan krim antiseptik. Merkuri anorganik (logam dan garam merkuri) terdapat di udara dari deposit mineral dan area industri. Merkuri yang ada di air dan tanah terutama beras al dari deposit alam, buangan limbah, dan aktivitas volkanik (Soemirat et al. 2007). Merkuri baik logam maupun metil merkuri biasanya masuk kedalam tubuh lewat pencernaan. Pada keracunan merkuri tingkat awal, pasien merasa mulutnya kebal sehingga tidak peka terhadap rasa dan suhu, hidung tidak peka bau, mudah lelah, dan sering sakit kepala. Jika terjadi akumulasi yang lebih akan berakibat pada degenerasi sel-sel saraf di otak kecil menguasai koordinasi saraf, gangguan pada luas pandang, degenerasi pada selaput saraf, dan bagian dari otak kecil (Edward 2008). Logam Perak (Ag)
Larutan logam perak umumnya terdapat dalam perak nitrat. Senyawa ini umumnya tidak berwarna dan tidak berbau. Perak nitrat dapat dibuat dengan cara melarutkan perak mentah dengan asam nitrat, namun perak merupakan logam yang reaktif yang sukar larut dalam asam yang memiliki konsentrasi rendah. Oleh karena itu, diperlukan oksidator untuk mengoksidasi perak menjadi ion-ion perak. Logam perak sendiri mempunyai sifat yang mengkilap, termasuk kedalam logam mulia karena tidak mengalami proses korosif namun perak bisa mengalami proses oksidasi. Perak merupakan logam transisi lunak, putih, mengkilap, memiliki konduktivitas listrik dan panas paling tinggi diantara logam lainnya serta terdapat di mineral dan dalam bentuk bebas. Logam berat umumnya telah lama digunakan dalam dunia medis sebagai antibakteri. Efek toksisitas perak adalah agyria, efek neurologik, penurunan berat badan, dan kematian (Alexander 2009). Logam Arsen (As)
Arsen adalah salah satu logam toksik yang sering diklasifikasikan sebagai logam yang sebenarnya lebih bersifat non-logam. Tidak seperti logam lain yang membentuk kation, arsen di alam berbentuk anion (Cotton and Wilkinson 2009). Pada umumnya arsen tidak berbau, tetapi beberapa senyawa dapat mengeluarkan bau. Racun arsen mudah larut dalam air khususnya dalam air panas, bentuk organik arsen tampaknya memiliki toksisitas yang lebih rendah daripada bentuk anorganik. Sebagian besar melaporkan keracunan arsenik tidak disebabkan oleh unsur arsenik, tapi oleh salah satu senyawa arsen terutama arsenik trioksida yang sekitar 500 kali lebih beracun daripada arsenik murni. Gejala antara lain, sakit di daerah
perut, produksi air liur berlebihan, muntah, rasa haus, dan kekakuan di tenggorokan, suara serak dan kesulitan berbicara, kejang-kejang, dan kram. Mekanisme masuknya arsen dalam tubuh melalui oral. Arsen yang tertelan secara cepat akan diserap lambung dan usus halus kemudian masuk ke peredaran darah (Darmono 2006) Logam Bismut (Bi)
Bismut adalah logam berwarna putih, kristal, logam rapuh dengan semburat merah mudah. Bismut stabil pada suhu normal, bersifat diamagnetik, dan memiliki nilai terendah sebagai konduktivitas panas. Di alam bismut terdapat dalam kerak bumi, dimana bismut dan senyawa-senyawanya diketahui sebagai bahan yang kurang beracun dibandingkan dengan logam berat lainnya seperti timbal ataupun merkuri. Meskipun tidak bersifat toksik, bismut dapat bertahan dalam ginjal dari penderita yang diobati dengan bismut. Keracunan bismut dapat membahayakan ginjal, hati, dan kandung kemih. Kegagalan ginjal akut dapat terjadi sesudah mengkonsumsi bismut sodium triglikolamat secara peroral. Gejala keracunannya meliputi berkurangnya nafsu makan, lemah, reumatik, sakit, diare, panas, napas berbau busuk, dan dermatitis (Sembel 2015). Tembaga (Cu) dan Reinsch’s Test
Tembaga merupakan salah satu logam yang paling ringan dan paling aktif. Tembaga adalah logam merah mudah, yang lunak, mudah ditempa, dan liat.unsurnya relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Senyawa tembaga mengkatalis sederetan reaksi yang sangat beragam, heterogen, homogen, dalam fase uap, dalam pelarut organic, dan dalam larutan akua (Cotton and Wilkinson 2009). Identifikasi kimia secara sederhana dapat dilakukan dengan Reinsch test . Reinsch test merupakan suatu cara untuk memancing logamlogam dari campuran dengan menggunakan logam Cu untuk memancing logam As dan Hg atau menggunakan logam Fe untuk memancing logam Cu. Prinsip dasar uji adalah terikatnya logam berat pada tembaga. Reaksi positif didapatkan bila endapan yang menempel pada permukaan kepingan tembaga dan terbentuk reaksi dengan warna tertentu (Elkins 1997).
METODOLOGI PRAKTIKUM Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah keping-keping tembaga, larutan logam yang akan dianalisa yaitu garam Hg, Ag, As, dan Bi, HNO 3 pekat, HCL encer, tabung reaksi, rak tabung reaksi, penjepit tabung reaksi, penangas air, dan al at pemanas.
Prosedur Kerja
Empat buah tabung reaksi disiapkan, masing-masing diisi dengan salah satu larutan logam yang akan diperiksa (Hg, Ag, Bi, dan As). Pada tiap tabung ditambah HCL encer. Keping-keping tembaga dibersihkan dengan merendamnya dalam HNO 3 pekat sampai permukaannya bersih dan mengkilat. Keping-keping tembaga yang telah bersih dimasukkan ke dalam empat tabung reaksi tadi, kemudian tabung-tabung reaksi dimasukkan ke dalam penangas air dan ditunggu selama 10 – 15 menit. Perubahan diamati.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1 Hasil pengamatan identifikasi logam berat. Perlakuan
Hasil
Hg
Menjadi berwarna abu-abu mengkilat
Ag
Terdapat endapan putih
As
Menjadi berwarna hitam
Gambar
Bi
Menjadi berwarna keunguan
Pada percobaan kali ini, yaitu identifikasi racun logam berat dengan melakukan identifikasi kimia sederhana. Percobaan ini dilakukan dengan Reinsch’s test yang merupakan analisa kualitatif untuk logam-logam seperti Hg, Ag, As, dan Bi. Prinsip utama dari uji ini adalah adanya logam berat dalam bentuk ion akan terikat pada platan tembaga (Cu), sehingga platan tembaga terlapisi logam yang ada dalam suatu larutan. Cu (tembaga) yang digunakan tidak ikut bereaksi dalam perubahan yang terjadi, tembaga hanya bertindak sebagai pengikat yang akan menunjukkan hasil endapan yang terbentuk. Sebelumnya pencelupan logam Cu terhadap HNO3 bertujuan untuk membersihkan plat logam Cu (Darmono 2006). Perubahan yang terjadi pada plat tembaga berbeda-beda pada tiap-tiap tabung, yaitu pada plat tembaga dalam tabung 1 (Hg++HCl 10%) terbentuk lapisan berwarna abu-abu mengkilat 2HgCl 2(aq)+2Cu 2+(s
2+
2CuCl (aq)+2Hg (s);
tabung 2 (Ag++HCl 10%) terdapat
endapan putih, AgCl 2(aq)+Cu2+(s) 2CuCl (aq+Ag +(s). Endapan yang terjadi merupakan reaksi antara larutan AgNO3 dengan HCl. Menurut Mulyono (2005), kation golongan I (timbal, merkuri, raksa, perak) akan membentuk endapan bila direaksikan dengan asam klorida encer. Reaksi
dapat
dikurangi
dengan
suhu
yang
tinggi.
Reaksi
yang
terjadi
adalah
AgNO3(aq)+HCl(aq) AgCl(s)+HNO3(aq); tabung 3 (As++HCl 10%) terbentuk lapisan berwarna hitam 3AsCl 2(aq)+3Cu 2+ 6CuCl (aq)+As3+(s). Ketika dipanaskan, arsen akan cepat teroksidasi menjadi oksida arsen yang menghasilkan bau seperti bau bawang putih. Arsen berwarna abuabu kehitaman. Arsen membentuk As 4S3, As4S4, As2S3 dan As2S5. As2S3, dan As 2S5 akan mengendap dari larutan asam hidroklorida; tabung 4 (Bi ++HCl 10%) terbentuk lapisan berwarna keunguan 2BiCl 2(aq)+2Cu2+(s) 4CuCl (aq)+Bi2+(s). Perubahan yang terjadi pada keempat plat tembaga menunjukkan adanya reaksi antara tembaga (Cu) logam berat yang diuji yang bereaksi dengan tembaga sebagai endapan (deposit layer ) yang melapisi plat tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa larutan yang digunakan positif mengandung logam berat yang diuji. Reaksi yang ditimbulkan dari pemasukan plat tembaga pada larutan logam dibantu dengan menggunakan asam kuat berupa HCl encer 10% dan juga pemanasan. HCl encer 10% dan pemanasan berfungsi sebagai katalisator yang mempercepat reaksi antara tembaga dan larutan logam pada suasana asam (Darmono 2006; Sumardjo 2006).
SIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa logam tembaga (Cu) dapat digunakan untuk mengidentifikasi racun logam berat, yaitu merkuri (Hg), perak (Ag), arsen (As), dan bismuth (Bi) yang dibuktikan dengan adanya perubahan warna pada permukaan kepingan tembaga dan terbentuknya endapan. Penambahan HCl encer 10% pada percobaan ini berfungsi sebagai katalisator dan reaksi yang terjadi pada suasana asam.
DAFTAR PUSTAKA
Alexander JW. 2009. History od the medical use of silver. Surg Infect . 10(3): 289-292. Cotton, Wilkinson. 2009. Kimia Anorganik . Jakarta (ID): UI Press. Darmono. 2006. Lingkungan Hidup dan Pencemaran Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. Jakarta (ID): UI Press. Edward. 2008. Pengamatan kadar merkuri di perairan Teluk Kao (Halmahera) dan Perairan Anggai (Pulau Obi) Maluku Utara. Makara Sains. 12(2). Elkins HB. 1997. The Chemistry of Industrial Toxicology. New York (USA): John Wiley B. Sous Inc. Lu Frank C. 2006. Toksikologi Dasar: Asas, Organ Sasaran, dan Penilaian Risiko . Jakarta (ID): UI Press. Mulyono HAM. 2005. Membuat Reagen Kimia di Laboratorium. Jakarta (ID): Bumi Aksara. Sembel DT. 2015. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta (ID): Penerbit Andi. Soemirat J et al . 2007. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press. Sumardjo D. 2006. Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Bioeksakta. Jakarta (ID): Penerbit EGC. Wurdiyanto G. 2007. Merkuri, bahayanya dan pengukurannya. Buletin Alara. 9(1). Yudo S. 2006. Kondisi pencemaran logam berat di perairan sungai dki jakarta. JAI. 2(1): 115.
