Arsen

Arsen, arsenik, atau arsenikum adalah unsur metaloid dalam tabel periodik yang memiliki simbol As dan nomor atom 33. Arsen adalah bahan metaloid yang terkenal beracun dan memiliki tiga bentuk alotropik; kuning, hitam, dan abu-abu. Arsenik dan senyawa arsenik digunakan sebagai pestisida, herbisida, insektisida, dan dalam berbagai aloy. Di alam biasanya arsen terdapat dalam bentuk mineral pada kerak bumi seperti realgar (As4S4), orpiment (As2S2), arsenolit (As2O3) dan mineral besi seperti arsenopirit (FeAsS) dan leolingit (FeAs2).

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.

Sifat-sifat

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.

Sifat Fisika Arsenik

1.      Massa atom                                   = 74,92160(2)  g/mol

2.      Konfigurasi elektron                     = [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³

3.      Fase                                               = solid

4.      Massa jenis (suhu kamar)              = 5,727 g/cm³

5.      Massa jenis cair pada titik lebur    = 5,22 g/cm³

6.      Titik lebur                                      = 1090 K (817 °C, 1503 °F)

7.      Titik didih                                     = 887 K (614 °C, 1137 °F)

8.      Kalor peleburan                             = (abu-abu) 24,44 kJ/mol

9.      Kalor penguapan                           = 34,76 kJ/mol

10.  Kapasitas kalor                              = (25 °C) 24,64 J/(mol·K)

11.  Struktur kristal                              = Rhombohedral

12.  Bilangan oksidasi                          = ±3, 5 (oksida asam lemah)

13.  Elektronegativitas                         = 2,18 (skala Pauling)

14.  Jari-jari atom                                 = 115 pm

15.  Jari-jari atom (terhitung)              = 114 pm

16.  Jari-jari kovalen                             = 119 pm

17.  Jari-jari Van der Waals                  = 185 pm

18.  Tidak bersifat magnetik

19.  Resistivitas listrik                          = (20 °C) 333 nΩ·m

20.  Konduktivitas termal                    = (300 K) 50,2 W/(m·K)

Sifat Kimia Arsenik

1.      Reaksi arsenik dengan air

Arsenik tidak bereaksi dengan air dalam ketiadaan udara dalam kondisi normal.

2.      Reaksi arsenik dengan udara

Arsenik stabil di udara kering, tetapi permukaan mengoksidasi perlahan di udara lembab untuk memberikan perunggu menodai dan akhirnya penutup hitam. Ketika dipanaskan di udara, arsenik menyatu "arsenik trioksida" tetra-arsenik hexaoxide, As₄O₆. Hal ini disertai dengan pendar di bawah beberapa kondisi. Ketika dipanaskan dalam oksigen, arsenik menyatu untuk membentuk "arsen pentoksida" tetra-arsenik decaoxide.

4As (s) + 5O₂ (g)                   As₄O₁₀ (s)

4As (s) + 3O₂ (g)                    As₄O₆ (s)

3.      Reaksi arsenik dengan halogen

Arsenik bereaksi dengan fluor untuk membentuk arsen gas (V) fluoride

2As (s) + 5F₂ (g)                      2AsF₅ (g)

Arsenik bereaksi dalam kondisi yang terkendali dengan halogen fluorin, klorin bromin, dan yodium untuk membentuk arsen (III) trihalides.

2As (s) + 3F₂ (g)                     2AsF₃ (l)

2As (s) + 3Cl₂ (g)                   2AsCl₃ (l)

2As (s) + 3Br₂ (g)                   2AsBr₃ (l)

2As (s) + 3I₂ (g)                      2AsI₃ (l)

Arsen dan lingkungan

Beberapa tempat di bumi mengandung arsen yang cukup tinggi sehingga dapat merembes ke air tanah. WHO menetapkan ambang aman tertinggi arsen di air tanah sebesar 50 ppb (bagian per milyar). Kebanyakan wilayah dengan kandungan arsen tertinggi adalah daerah aluvial yang merupakan endapan lumpur sungai dan tanah dengan kaya bahan organik. Diperkirakan sekitar 57 juta orang meminum air tanah yang terkontaminasi arsen berlebih, sehingga berpotensi meracun.

Arsenik dalam air tanah bersifat alami, dan dilepaskan dari sedimen ke dalam air tanah karena tidak adanya oksigen pada lapisan di bawah permukaan tanah. Air tanah ini mulai dipergunakan setelah sejumlah LSM dari barat meneliti program air sumur besar-besaran pada akhir abad ke-20, namun gagal menemukan keberadaan arsenik dalam air tanah. Diperkirakan sebagai keracunan masal terburuk dalam sejarah dan mungkin musibah lingkungan terparah dalam sejarah. Di Banglades terjadi epidemik keracunan masal disebabkan oleh arsenik.

Banyak negara lain di Asia, seperti Vietnam, Kamboja, Indonesia, dan Tibet, diduga memiliki lingkungan geologi yang serupa dan kondusif untuk menghasilkan air tanah yang mengandung arsenik dalam kadar yang tinggi.

Manfaat

Penggunaan arsen sangat bervariasi antara lain pada industri pengerasan tembaga dan timbal sebagai bahan pengisi pembentukan campuran logam, industri pengawet kayu (bersama tembaga dan krom), untuk melapisi perunggu (menjadikannya berwarna merah tua), industri cat, keramik, gelas (penjernih dari noda besi) dan kertas dinding.

Timbal biarsenat telah digunakan di abad ke-20 sebagai insektisida untuk buah namun mengakibatkan kerusakan otak para pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke-19, senyawa arsen telah digunakan dalam bidang obat-obatan tetapi kebanyakan sekarang telah digantikan dengan obat-obatan modern.

Kegunaan lain:

·         Berbagai macam insektisida dan racun

Galium arsenida adalah material semikonduktor penting dalam sirkuit terpadu. Sirkuit dibuat menggunakan komponen ini lebih cepat tapi juga lebih mahal daripada terbuat dari silikon.

·         Berbagai macam senyawa

1.                              Asam arsenat (H₃AsO₄)

2.                              Asam arsenit (H₃AsO₃)

3.                              Arsen trioksida (As₂O₃)

4.                              Arsin (Arsen Trihidrida AsH₃)

5.                              Kadmium arsenida (Cd₃As₂)

6.                              Galium arsenida (GaAs)

7.                              Timbal biarsenat (PbHAsO₄)

Bahaya Arsenik

Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah racun yang kuat. Arsenik membunuh dengan cara merusak sistem pencernaan, yang menyebabkan kematian oleh karena shock.