Kromium

KARTU IDENTITAS KONTAMINAN / POLUTAN

Nama Kontaminan / Polutan : Kromium
Alamat : Periode : 4
Golongan : VIB

1 Karakter (Sifat-Sifat Fisik)
Keterangan umum unsur:
- Nama unsur , lambang, no. atom: Kromium, Cr, 24
- Deret kimia: Logam transisi
- Golongan, periode, blok: VIB, 4, d
- Berat atom = 51.996 g/mol
- Konfigurasi elektronik: [18Ar] 3d5 4s1
- Jumlah elektron tiap kulit: 2, 8, 13, 1
- Logam kromium:

Ciri-ciri fisik:
- Fase: padat
- Logam kristalin putih keperakan.
- Keras tetapi rapuh
- Tidak korosif
- Keregangan tinggi
- Titik leleh = 1900oC
- Titik didih = 2690oC
- Densitas/g cm-3 = 7.15 g/cm3
- Kalor peleburan: 21.0 kJ/mol
- Kalor penguapan: 339.5 kJ/mol
- Kapasitas kalor: (25oC) 23.35 J/(mol.K)
- Kelimpahan/ppm = 122 ppm

Ciri-ciri atom:
- Struktur kristal: cubic body centered
- Bilangan oksidasi: 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
Bilangan oksidasi yang stabil ialah 6, 3, 2
- Elektronegativitas = 1.66 (skala Pauling)
- Energi ionisasi: ke-1: 652.9 kJ/mol
ke-2: 1590.6 kJ/mol
ke-3: 2987 kJ/mol
- Jari-jari atom = 1.172Å
Daftar Pustaka

Arsyad, M. Natsir. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.

Gabriel, J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.
Sugiyarto, Kristian H. 2001. Kimia Anorganik II. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY.

www.wikipedia.com. Diakses tanggal 17 Oktober 2009





2. Sumber (Asal kontaminan / polutan)
- Limbah industri pelapisan logam.
- Limbah industri penyamakan kulit.
Industri penyamakan kulit yang menggunakan proses Chrome Tanning menghasilkan limbah cair yang mengandung krom.
- Industri pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak bumi.
Daftar Pustaka

Manahan, Stanley E. 1994. Environmental Chemistry Sixth Edition. London: Lewis Publisher CRC Pres. Inc.



3. Reaksi – reaksi yang relevan (Karakter kimia)
- Logam Cr murni tidak penah ditemukan di alam. Logam ini ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral dengan unsur-unsur lain. Cr paling banyak ditemukan dalam bentuk batuan besi krom atau kromit FeCr2O4. Kromat dihasilkan dari reaksi antara kromit dengan Na2CO3 di udara.
4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
Perubahan kromat menjadi dikromat dapat dilakukan dengan menambahkan H2SO4.
Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Dikromat direduksi menjadi Cr(III) dengan karbon, yang kemudian direduksi dengan aluminium (proses aluminotermit).
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
- Pada pH rendah (suasana asam), dikromat bersifat pengoksidasi yang kuat.
Cr2O72- + 14H3O+ + 6e → 2Cr3+ + 21H2O Eo= 1.33V
Daftar Pustaka

Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons Printers Pte. Ltd.

Svehla, G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima Bagian I. Terjemahan oleh L. Setiono dan A. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka.

Polar, Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.










4. Perubahan – perubahan Spesies (Karakter Kimia)
- Proses-proses kimiawi yang berlangsung dalam badan perairan terjadi peristiwa reduksi dari senyawa-senyawa Cr6+ yang sangat beracun menjadi Cr3+ yang kurang beracun.
- Peristiwa reduksi yang terjadi atas senyawa Cr6+ menjadi Cr3+ dapat berlangsung bila badan perairan berada dan atau mempunyai lingkungan yang bersifat asam.
+ 8H+ + 3e- → Cr3+ + 4 H2O
- Pada suasana basa, Cr3+ berubah menjadi krom heksavalen.
Reaksinya:
Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3↓
Cr(OH)3 + OH- [Cr(OH)4]-
2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- → + 8H2O
- CrO3 merupakan senyawa yang beracun dan korosif. CrO3 biasanya dibuat dengan penambahan H2SO4.
Na2Cr2O7 + H2SO4 → 2CrO3 + Na2SO4 + H2O
Dengan pemanasan dengan suhu di atas 250oC, CrO3 melepaskan oksigen dan membentuk Cr2O3 yang berwarna hijau.
2CrO3 → 2CrO2 + O2
2CrO2 → Cr2O3 + ½ O2
- Ada sedikit senyawa Cr(+V), namun senyawa tersebut tidak stabil dan diuraikan menjadi Cr(+III) dan Cr(+VI). Contohnya, K3CrO8 yang terbentuk dari NaCrO4 dan H2O2 dalam larutan basa.
- Senyawa Cr3+ merupakan senyawa yang sangat penting dan stabil dalam keadaan asam. Dan mudah teroksidasi menjadi Cr(+VI) dalam keadaan basa.
Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 → Cr2O3(H2O)n
- Ion kromium(II) (atau kromo, Cr2+) diturunkan dari kromium(II) oksida, CrO. Ion Cr2+ agak tidak stabil, karena merupakan zat pereduksi yang kuat.
Cr3+ + e → Cr2+ Eo = -0.41 V
Dalam larutan asam ion Cr2+ menguraikan air perlahan-lahan dengan membentuk hidrogen. Oksigen dari atmosfer dengan mudah mengoksidasikannya menjadi ion Cr3+.
Daftar Pustaka

Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons Printers Pte. Ltd.

Polar, Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.

Svehla, G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima Bagian I. Terjemahan oleh L. Setiono dan A. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka.

www. wikipedia.com. Diakses tanggal 8 Oktober 2009.






5. Perpindahan (Jejak di Sistem dan Lingkungan air, udara atau tanah)
Kromium adalah unsur golongan transisi blok d yang banyak digunakan dalam berbagai industri. Kromium dibuang ke lingkungan sebagai limbah industri. Meskipun dapat terjadi dalam beberapa keadaan oksidasi, hanya +3 dan +6 yang ditemukan dalam sistem lingkungan. Senyawa Cr heksavalen(terutama kromat dan dikromat) dianggap beracun baik di darat, perairan, tanah ataupun organisme. Kromium heksavalen jauh lebih beracun daripada senyawa kromium trivalen. Hal tersebut dikarenakan keduanya memiliki sifat kimia yang berbeda. Senyawa kromium heksavalen merupakan pengoksidasi yang kuat dan sangat mudah larut, sedangkan senyawa kromium trivalen cenderung membentuk endapan pada pH yang mendekati netral. Pada keadaan trivalen memiliki bentuk yang stabil dalam kesetimbangan dengan tanah ataupun sistem air.
Logam Cr dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan, yaitu pada perairan, tanah ataupun udara. Kromium masuk ke lapisan udara yaitu salah satunya dari pembakaran dan mobilisasi batu bara dan minyak bumi. Kromium di udara dalam bentuk debu dan atau partikulat-partikulat. Debu dan partikel-partikel Cr tersebut dapat turun ke tanah atau perairan karena di bawa oleh air hujan, angin, ataupun gaya gravitasi.
Kromium masuk ke tanah ataupun perairan dapat berasal dari partikulat Cr yang jatuh dari udara ataupun dari limbah industri yang dibuang ke tanah dan perairan. Berdasarkan Gambar 1, kromium masuk ke tanah dan perairan dimulai dari senyawa Cr heksavalen yang dilepaskan ke lingkungan, dimana dimungkinkan Cr tetap stabil dalam keadaan heksavalen. Sehingga akan diambil oleh tanaman dan hewan, diadsorpsi oleh koloid-koloid tanah yang melibatkan senyawa organik. Senyawa kromium heksavalen yang masuk ke lingkungan ini akan diubah dalam bentuk trivalen oleh donor elektron anorganik seperti Fe2+ dan S2- ataupun dengan bioproses bahan organik. Setelah diubah menjadi trivalen diharapkan dapat membentuk oksida dan hidroksida ataupun membentuk komplek dengan berbagai ligan. Kompleks Cr3+ larut seperti yang dibentuk dengan sitrat, kemudian mengalami oksidasi ketika kontak dengan mangan dioksida, dan kembali menjadi Cr heksavalen.


Gambar 1. Siklus Kromium
Daftar Pustaka
Barlett, Richmond J. 1991. Chromium Cycling in Soils and Water: Links,Gaps, and Methods. Environmental Health Perspectives, (Online), Vol.92, pp. 17-24 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8029492). Diakses tanggal 22 Oktober 2009.

Polar, Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.

Manik, Karden Eddy Sontang. 2003. Pengelolaan Lingkungan Hidup. Jakarta: Djambatan.


6. Efek Toksikologi
- Bila Cr terabsorpsi melalui lambung, kulit, atau alveoli paru-paru akan timbul iritasi dan korosif.
- Apabila terhirup (inhalasi) dan menyerap kromium valensi 6 akan menimbulkan iritasi saluran pernapasan bagian atas, bersin, gangguan hidung, terjadi penyempitan pembuluh darah, spasme bronchus, asmatik attart dan dapat mengakibatkan penderita meninggal dunia.
- Keracunan kromium valensi 6 yang kronis mengakibatkan gangguan lokal yang menonjol daripada gangguan secara umum.
- Kromium valensi 6 diduga merupakan bronkhogenik (penyebab kanker bronkhus).
- Logam atau persenyawaan Cr yang masuk ke dalam tubuh akan ikut dalam proses fisiologis atau metabolisme tubuh.
• Senyawa-senyawa ligan (piropospat, metionin, serin, glisin, leusin, lisin, dan prolin) yang terdapat dalam tubuh dapat mengubah Cr menjadi bentuk yang mudah terdifusi sehingga dapat masuk ke dalam jaringan.
• Cr dapat mengkatalisis suksinat dalam enzim sitokrom reduktase sehingga dapat mempengaruhi pertumbuhan dan beberapa reaksi biokimia lainnya dalam tubuh.
• Ion-ion Cr6+ dalam proses metabolisme tubuh akan menghalangi atau mampu menghambat kerja enzim benzopiren hidroksilase. Akibatnya terjadi perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel, sehingga sel-sel menjadi tumbuh secara liar dan tidak terkontrol, yang disebut dengan kanker.
• Percobaan laboratorium menunjukkan bahwa Cr3+ dapat mengendapkan RNA dan DNA pada pH 7.
• Cr6+ dan Cr3+ dapat menyebabkan denaturasi pada albumin.
Daftar Pustaka
Gabriel, J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates.
Polar, Heryanto. 1994. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rinika Cipta.







7. Identifikasi (Kualitatif)
- Identifikasi Cr(VI) dalam ion kromat (CrO42-) berwarna kuning.
a. Penambahan asam. Kromat yang berwarna kuning akan menjadi dikromat, berwarna jingga.
2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O
b. Penambahan barium klorida/larutan nitrat. Terbentuk endapan kuning barium kromat.
Ba2+ + CrO42- → BaCrO4
c. Penambahan larutan timbal(II) nitrat. Terbentuk PbCrO4 yang berwarna kuning.
Pb2+ + CrO42- → PbCrO4
- Identifikasi kromium(III)
a. Penambahan larutan amonia. Terbentuk endapan seperti gelatin yang berwarna abu-abu hijau sampai abu-abu biru, yaitu kromium (III) hidroksida.
Cr3+ + 3NH3 + H2O → Cr(OH)3 + 3NH4+
b. Penambahan larutan natrium hidroksida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.
Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3
c. Penambahan larutan natrium karbonat. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.
2Cr3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Cr(OH)3 + 3CO2
d. Penambahan larutan natrium fosfat. Terbentuk endapan hijau kromium(III) fosfat.
Cr3+ + HPO42- CrPO4 + H+
e. Penambahan larutan amonium sulfida. Terbentuk endapan kromium(III) hidroksida.


Daftar Pustaka
Lee, J. D. 1991. Inorganic Chemistry Fourth Edition. Singapore: Fong & Sons Printers Pte. Ltd.
Svehla, G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima Bagian I. Terjemahan oleh L. Setiono dan A. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: PT Kalman Media Pusaka.



8. Identifikasi (Kuantitatif, termasuk prinsip dasar reaksi dan kerja instrumen / alat)
- Metode analisis untuk penentuan konsentrasi logam diantaranya ialah menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).
- Prinsip kerja SSA pada dasarnya adalah absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya.
Atom dari suatu unsur pada keadaan dasar akan dikenai radiasi maka atom tersebut akan menyerap energi dan mengakibatkan elektron pada kulit terluar naik ke tingkat energi yang lebih tinggi atau tereksitasi. Jika suatu atom diberi energi, maka energi tersebut akan mempercepat gerakan elektron sehingga elektron tersebut akan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi dan dapat kembali ke keadaan semula. Atom-atom dari sampel akan menyerap sebagian sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Penyerapan energi oleh atom terjadi pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom tersebut.
- Cara untuk menguji krom ialah ion kromium disuntikkan ke dalam tungku karbon, lalu diatomisasikan dengan energi elektrotermal, dengan melalui tahap pengeringan, pengabuan dan pengatoman. Kromium dalam bentuk atom akan menyerap energi radiasi elektromagnetik yang berasal dari lampu katoda berongga dan besarnya serapan berbanding lurus dengan konsentrasi.
- Penelitian yang berjudul Profil Kandungan Logam Berat Cadmium (Cd) dan Krom (Cr) dalam Daging Kupang Beras (Tellina versicolor) ini dalam mengukur kadar logam berat krom (Cr) dalam daging kupang dimulai dengan pengukuran absorban larutan standart krom (Cr) dengan spektrofotometri serapan atom (SSA). Selanjutnya membuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan absorban. Gambar kurva kalibrasi ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Kurva Larutan Standar Krom
- Cara menghitung kadar krom ialah sebagai berikut:
Pada pengukuran kadar logam berat krom (Cr) dalam daging kupang dimulai dengan pengukuran absorban larutan standart krom (Cr) dengan spektrofotometri serapan atom (SSA). Selanjutnya berdasarkan data dibuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan absorban.
Berdasarkan kurva larutan standar Cr diatas selanjutnya diperoleh formula persamaan garis regresi linier hubungan antara konsentrasi larutan standar dengan absorban sebagai berikut : Y = 0,11 X + 0,0012 dimana Y = absorban dan X = konsentrasi dengan R2 = 0,984. Harga R2 sebesar 0,984 berarti kurva kalibrasi tersebut mempunyai keakuratan dalam penentuan konsentrrasi sebesar 98,4 % dan kesalahan 0,6 %. Selanjutnya untuk menentukan kadar logam krom (Cr) dalam sampel kupang, dilakukan pengukuran absorban dari larutan sampel. Dari absorban sampel yang diperoleh maka kadar Cr dapat diketahui dengan mensubstitusikan nilai absorban larutan sampel ke persamaan regresi linier Y = 0,11 X + 0,0012. Selanjutnya kadar krom (Cr) dalam daging kupang dihitung dengan memperhatikan faktor penambahan akuades sampai volume 50 ml dan berat sampel kering 8 gram.
Penentuan kadar logam berat krom (Cr) dalam daging kupang beras berdasar berat kering, tertinggi 0,29 ppm dan terendah 0,18 ppm dengan rata-rata 0,23 ppm. Nilai KV tertinggi 19,44 % dan terendah 8,28 %.
Presisi/ketelitian dinyatakan dengan koefisien variasi (KV).
KV = (s/x) x 100%
Keterangan :
KV = koefisien variasi, s adalah simpangan baku, dan x adalah rata-rata kadar zat yang dianalisis.


Daftar Pustaka
Haryanto, Bayu. Spektrofotometer Serapan Atom (AAS). www. google.com. Diakses 14 Oktober 2009.

Kurnianta, Moh. Jimmy. 2002. Profil Kandungan Logam Berat Cadmium (Cd) dan Krom (Cr) dalam Daging Kupang Beras (Tellina versicolor)
(studi kasus pada kupang beras yang dipasarkan di pantai kraton,Pasuruan).(Online). www.google.com. Diakses tanggal 22 Oktober 2009.





9. Perundang-undangan yang terkait dan tuntutan yang diberlakukan
1) Menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 907/MENKES/SK/VII/2002 ialah nilai ambang batas ion Cr3+ dalam air adalah 0,05 ppm.
Daftar Pustaka
Suardana, I Nyoman. 2008. Optimalisasi Daya Adsorpsi Zeolit Terhadap Ion Kromium(III). Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora, (Online),http://www.freewebs.com/santyasa/Lemlit/PDF_Files/SAINS/APRIL_2008/I_Nyoman_Suardana.pdf. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.



10. Ide-ide Penanganan (perventif dan kuratif)
Perventif:
- Membangun instalasi pengolahan limbah cair (IPLC) sehingga kualitas limbah cair yang dibuang ke perairan umum tidak melampaui baku mutu yang berlaku.
- Mengolah limbah cair industri sehingga dapat digunakan kembali (sistem daur ulang).
Kuratif:
- Menggunakan proses biosorpsi dengan memanfaatkan jamur merang sebagai penyerap logam krom dalam limbah cair industri pelapisan logam.
- Menggunakan zeolit untuk mengadsorpsi ion Cr(III). Zeolit merupakan mineral berpori yang penggunaannya didasarkan atas kemampuannya melakukan pertukaran ion (ion excangher), adsorpsi (adsorption) dan katalisator (catalyst). Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan luas permukaan zeolit sangat besar sehingga sangat baik digunakan sebagai adsorben.
- Pengendalian dapat dilakukan dengan menciptakan kondisi tanah, yang menyebabkan logam berat tidak mobil (imobil) atau tidak mudah larut, diantaranya adalah:
• Penambahan kapur dan bahan organik ke dalam tanah karena akan meningkatkan reaksi (pH) tanah dan koloid-koloid tanah. Reaksi tanah yang alkalis dapat menurunkan kelarutan logam berat, sedangkan koloid-koloid tanah akan menjerap logam berat sehingga mobilitasnya berkurang.
Daftar Pustaka

Helmi. 2005. Pemanfaatan Jamur Merang Untuk Menurunkan Kadar Logam Krom Dalam Limbah Cair Industri Pelapisan Logam Dengan Proses Biosorpsi. (Online),http://digilib.usu.ac.id/index.php/component/journals/index.php?option=com_journal_review&id=8848&task=view. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.

Manik, Karden Eddy Sontang. 2003. Pengelolaan Lingkungan Hidup. Jakarta: Djambatan.

Suardana, I Nyoman. 2008. Optimalisasi Daya Adsorpsi Zeolit Terhadap Ion Kromium(III). Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora, (Online),http://www.freewebs.com/santyasa/Lemlit/PDF_Files/SAINS/APRIL_2008/I_Nyoman_Suardana.pdf. Diakses tanggal 14 Oktober 2009.