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:
Na2CO3
Residu
SeO2
SeO2 + H2O
H2SeO3
H2SeO3+ SO2
Se(s)
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
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 tumbuhtumbuhan dan makanan laut. Orang dewasa dianjurkan untuk mengonsumsi, 55 ( g) selenium setiap hari. Namun perempuan dewasa yang sedang hamil dianjurkan meningkatkan
asupan selenium menjadi 60 g per hari. Kebutuhan tersebut akan meningkat saat seorang ibu harus menyusui, menjadi sebesar 70 g per hari. Selenium
merupakan
komponen
pada asam
amino selenocysteine dan
selenomethionine.
selenocysteine
selenomethionine Pada sebagai
manusia, kofaktor
selenium
merupakan
elemen
nutrisi
untuk pengurangan dari antioksidan enzim,
yang seperti
berfungsi 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 GSSer 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.
