A. Sejarah Arsen
Kata arsenik dipinjam dari bahasa Persia Zarnik yang berarti "orpimen kuning". Zarnik dipinjam dalam bahasa Yunani sebagai arsenikon. Arsenik dikenal dan digunakan di Persia dan di banyak tempat lainnya sejak zaman dahulu. Bahan ini sering digunakan untuk membunuh, dan gejala keracunan arsenik sulit dijelaskan, sampai ditemukannya tes Marsh, tes kimia sensitif untuk mengetes keberadaan arsenik. Karena sering digunakan oleh para penguasa untuk menyingkirkan lawan-lawannya dan karena daya bunuhnya yang luar biasa serta sulit dideteksi, arsenik disebut Racun para raja, dan Raja dari semua racun.
Dalam zaman Perunggu, arsenik sering digunakan di perunggu, yang membuat campuran tersebut lebih keras.
Warangan, yang sering digunakan sebagai bahan pelapis permukaan keris, mengandung bahan utama arsen. Arsen membangkitkan penampilan pamor keris dengan mempertegas kontras pada pamor. Selain itu, arsen juga meningkatkan daya bunuh senjata tikam itu.
Albertus Magnus dipercaya sebagai orang pertama yang menemukan bagaimana mengisolasi elemen ini di tahun 1250. Pada tahun 1649 Johan Schroeder mempublikasi 2 cara menyiapkan arsenik.
Pada zaman Ratu Victoria di Britania Raya, arsenik dicampurkan dengan cuka dan kapur dan dimakan oleh kaum perempuan untuk meningkatkan penampilan wajah mereka, membuat kulit mereka lebih putih untuk menunjukkan bahwa mereka tidak bekerja di ladang. Arsenik juga digosokkan di muka dan di lengan kaum perempuan untuk memutihkan kulit mereka. Namun ini sangat tidak dianjurkan sekarang.
B. Sifat – sifat Arsen
Arsenik secara kimiawi memiliki karakteristik yang serupa dengan Fosfor, dan sering dapat digunakan sebagai pengganti dalam berbagai reaksi biokimia dan juga beracun. Ketika dipanaskan, arsenik akan cepat teroksidasi menjadi oksida arsenik, yang berbau seperti bau bawang putih. Arsenik dan beberapa senyawa arsenik juga dapat langsung tersublimasi, berubah dari padat menjadi gas tanpa menjadi cairan terlebih dahulu. Zat dasar arsenik ditemukan dalam dua bentuk padat yang berwarna kuning dan metalik, dengan berat jenis 1,97 dan 5,73.
C. Keberadaan Arsen di Alam
1. Keberadaan Arsen di Alam
a. Batuan (Tanah) dan Sedimen
Jenis | Kandungan As (mg/kg) |
Batu api (igneous rocks) Ultrabasic Basalts Andesites Granitic Silicic, volcanic |
0.3-16 0.06-113 0.5-5.8 0.2-13.8 0.2-12.2 |
Batuan sedimen (sediment rocks) Limestones Sandstones Shales and clay Phosphorites |
0.1-20 0,6-120 0.3-490 0.4-188 |
Di batuan atau tanah, arsen (As) terdistribusi sebagai mineral. Kadar As
tertinggi dalam bentuk arsenida dari amalgam tembaga, timah hitam, perak dan bentuk sulfida dari emas. Mineral lain yang mengandung arsen adalah arsenopyrite (FeAsS), realgar (As4S4), dan orpiment (As2S3). Secara Sumber Terjadinya Arsen (Sukar) kasar kandungan arsen di bumi antara 1,5-2 mglkg (NAS, 1977). Bentuk oksida arsen banyak ditemukan pada deposit/sedimen, dan akan stabil bila berada di lingkungan.
kandungan arsen dalam batu api dan batuan alam, kadar As terendah adalah jenis andesitas yang merupakan batu api dengan kadar antara 0,5-5,8 mglkg. Sedangkan kadar As tertinggi adalah pada jenis shales and clay jenis batuan sedimen dengan kadar antara 0,3-490 mglkg. Kadar As tinggi bisa terjadi di batubara. Rata-rata kandungan As pada batubara di Amerika Serikat antara 1-10 mglkg (Davis, 1977). Di beberapa tambang batubara di Cekoslowakia ternyata sangat tinggi kadararsennya yaitu 1500 mglkg (Cmarko, 1963). Tanah yang tidak terkontaminasi arsen ditemukan mengandung kadar As antara 0,2- 40 mglkg, sedang yang terkontaminasi mengandung kadar As rata-rata lebih dari 550 mglkg (Walsh & Keeney, 1975). Tanah di kota Antofagasta, Chile, secara alami mengandung As kira-kira 3,2 mglkg (Borgono & Greiber, 1972). Di Comarca Lagunera, Meksiko, kadar As antara 3-9 mglkg di permukaan tanah dan 20 mglkg di bagian dalamnya (Gonzalez, 1977). Secara alami kandungan arsen dalam sedimen biasanya di bawah 10 mglkg berat kering. Sedimen bagian bawah dapat terjadi karena kontaminasi yang berasal dari sumber buatan
b. Udara
Zat padat di udara (total suspended particulate = TSP) mengandung senyawa arsen dalam bentuk anorganik dan organik (Johnson & Braman, 1975). Crecelius (1974) menunjukkan bahwa hanya 35% arsen anorganik terlarut dalam air hujan. Dalam studi
tersebut ditemukan senyawa metil arsen kira-kira di atas 20% dari total As di udara ambien pada lokasi rural dan urban. Di lokasi tercemar, kadar As di udara ambien kurang dari satu gram per meter kubik (Peirson, et al 1974; Johnson & Braman, 1975).
c. Air
Arsen terlarut dalam air dalam bentuk organik dan anorganik (Braman, 1973; Crecelius, 1974). Jenis arsen bentuk organik adalah methylarsenic acid dan methylarsenicacid, sedang anorgnik dalam bentuk arsenit dan arsenat. Kandungan arsen pada air permukaan di lokasi tercemar bervariasi yaitu berkisar 1 Ilg/I.
Hasil studi di Amerika Serikat pada 80% sampel air sungai menun-jukan kandungan arsen kurang dari 0,01 mg/I (Durum, 1971). Sedangkan Quentin & Winkler (1974) mendapatkan rata-rata kadar arsen 0,003 mg/I di air sungai dan 0,004 mg/I dalam air danau di Jerman Barat. Rata-rata kadar arsen 0,0025 mg/I telah dilaporkan dalam beberapa sungai di Norwegia (Levink, 1978). Kadar arsen tertinggi telah dilaporkan di Antofagasta, Chile, di mana rata-rata kadar arsen dalam air sungai yang digunakan untuk suplai air minum antara tahun 1958 sampai 1970 rata-rata adalah 0,8 mg/I (Borgono, 1977).
Bentuk oksida arsen pada air permukaan dari berbagai belahan dunia belum diketahui secara pasti sampai saat ini. Braman & Foreback (1973) menemukan bahwa rasio kadar arsen anorganik bentuk trivalen dan pentavalen adalah 0,06 dan 6,7 mg/I. Clement & Faust (1973) telah menganalisa dua sampel air tanah ternyata kandungan arsen cukup tinggi yaitu 224 dan 280 mg/I dan menemukan bahwa kira-kira 50% 234 terlarut dalam bentuk arsen trivalen, sedang air tanah yang mengalir 26%. Penrose (1977) melaporkan bahwa air laut mengandung kadar arsen antara 0,001- 0,008 mg/I. Kadar arsen 0,002 mg/I juga telah dilaporkan oleh Onishi (1969) dan Johnson & Braman (I 975b). Selain itu As juga terlarut dalam air sumur dalam.
Dari suatu daerah di Alaska terdeteksi kadar arsen cukup tinggi yaitu antara 0,52-3,6 mg/I dari 5 sampel air yang diambil, sedangkan yang terlarut sebagai arsen trivalen (3-39%) sisanya arsen pentavalen, sedangkan metil arsenat tidak terdeteksi (Harrington, 1978). Kadar arsen tinggi juga ditemukan pada air di lokasi di mana terdapat aktivitas panas bumi (geothermal). Air panas bumi di New Zealand menunjukkan kadar arsen di atas 8,5 mg/I (Ritchie, 1961). Sedangkan panas bumi di Jepang kandungan arsen antara 1,8-6,4 mg/I, dan air yang mengalir mengandung arsen kira-kira 0,002 mg/I. Pada pengeboran panas bumi, 90% kadar arsen bentuk trivalen (Nakahara, 1978)
d. Biota
Penyerapan ion arsenat dalam tanah oleh komponen besi dan aluminium, sebagianbesar merupakan kebalikan dari penyerapan arsen pada tanaman. (WaIlsh, 1977). Kandungan arsen dalam tanaman yang tumbuh pada tanah yang tidak tercemari pestisidabervariasi antara 0,01-5 mg/kg berat kering (NAS, 1977). Tanaman yang tumbuh pada tanah yang terkontaminasi arsen selayaknya mengandung kadar arsen tinggi, khususnya di bagian akar (Walsh & Keene, 1975; Grant & Dobbs, 1977).
Beberapa rerumputan yang mengandung kadar arsen tinggi merupakan petunjuk/indikator kandungan arsen dalam tanah (Porter & Peterson, 1975). Anderson & Nilson (1972) melaporkan bahwa lumpur yang mengandung arsen sangat baik digunakan untuk tanaman. Kebalikan dengan hal tersebut Furr (1976) mengklain bahwa tanah yang mengandung arsen tidak baik untuk tanaman. Ganggang laut dan rumput laut umumnya mengandung sejumlah kecil arsen.Lunde (1972) menunjukkan bahwa gangganglaut dari pantai Norwegia mengandung arsen antara 10-100 mg/kg berat kering.