I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5

gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas

yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari

perioda 4 sampai 7.

Logam berasal dari kerak bumi. Logam di gunakan oleh manusia untuk

berbagai jenis peralatan dan berperan penting dalam sejarah peradaban

manusia. Logam mula mula diambil dari pertambagan dalam kerak bumi,

kemudian di cairkan dan dimurnikan dalam pabrik menjadi logam murni.

Logam ini kemudian dibentuk sesuai dengan yang di kehendaki misalnya,

sebagai perhiasan (emas, perak), peralatan pertanian (besi), dan dapat

digunakn sebagai bahan pengganti energi minyak (uranium).

Logam sangat diperlukan dalam proses kehidupan organisme. Secara umum

dibagi atas 2 bagian, yaitu logam esensial dan non esensial. Logam esensial

adalah logam yang sangat diperlukan oleh organisme untuk membantu proses

fisiologis, terutama sebagai kofaktor enzim atau untuk pembentukan organ.

Sedangkan logam non esensial adalah logam yang peranannya dalam tubuh

belum diketahui dan biasanya dalam jaringan hewan dalam jumlah yang

sedikit dan dapat merusak organ jika terdapat dalam jumlah yang tinggi.

Dilihat dari aspek biologi, logam dibagi atas 3 kelompok, yaitu logam ringan,

logam transisional dan metalloid. Logam ringan secara normal ditranspor

sebagai kation yang mobile dalam larutan encer, seperti Na, K dan Ca. Logam

transisional adalah logam yang esensial pada konsentrasi rendah, tetapi dapat

menjadi toksik pada konsentrasi tinggi, misalnya Fe, Cu, Co dan Mg.

Metaloid adalah logam yang umumnya tidak diperlukan untuk aktivitas

metabolisme dan toksik terhadap sel pada konsentrasi yang rendah, misalnya

Hg, Pb, Sn, Se dan As.

Disamping menguntungkan, logam dapat mencemari lingkungan dan

menimbulkan bahaya bagi organisme baik kronis maupun akut. Pencemaran

lingkungan oleh logam berat seperti Hg, Cd, dan Pb membahayakan

kesehatan manusia dan organisme yang lain.

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak

digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Dalam tabel periodik, besi

mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai

ekonomis yang tinggi.

B. Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui pengertian logam

besi, macam, sifat-siftnya, manfaat atau kegunaannya dalam kehidupan

sehari-hari, juga kerugian yang ditimbulkannya.

II. PEMBAHASAN

A. Pengertian Logam

Logam-logam yang banyak ditemukan dalam kehidupan kita sehari-hari,

secara umum mempunyai sifat-sifat dapat mengkilat, dapat mengantar kalor

dan listrik, berwarna putih seperti perak (kecuali tembaga berwarna kemerah-

merahan dan emas berwarna kuning). Logam-logam tersebut mempunyai

kekerasan yang berbeda-beda mulai dari lunak sekali (natrium dan kalium)

sampai keras sekali (seperti, chromdll) sementara raksa berbentuk cair.

Menurut massa jenisnya logam digolongkan atas logam berat (yang massa

jenisnya diatas 5) dan logam ringan (yang massa jenisnya kurang dari 5).

Ditinjau dari sifat kimianya logam-logam mempunyai oksida-oksida

pembentuk basa dan berdasarkan sifat-sifat logam terhadap oksida ini logam-

logam tersebut dapat digolongkan menjadi :

Logam Mulia, yaitu logam yang tidak dapat mengalami oksida,

misalnya; Au, Pt, Ag dan Hg.

Logam setengah mulia, yaitu logam yang agak sukar teroksida,

misalnya Cu.

Logam tidak Mulia, yaitu logam-logam yang dalam keadaan biasa dan

pada perubahan temperatur mudah teroksidasi, misalnya K, Na, Mg,

Ca, Al, Zn, Fe, Sn, Pb dll.

Sumber Logam (source of metal) adalah bijih-bijih logam yang diperoleh dari

penambangan biasanya masih bercampur dengan bahanbahan ikutan lainnya.

Prosentase berat dari unsur-unsur yang terkandung didalam bijih-bijih ini

bergantung pada kedalaman lapisan tanah dari mana bijih tersebut diperoleh,

misalnya untuk lapisan tanah dengan kedalaman 16 Km. akan diporoleh bijih-

bijih dengan 46,59 % Oksigen, 27,72 % Silikon dan selebihnya unsur lain

termasuk logam-logam.

Logam-logam yang terdapat pada bijih-bijih ini biasanya masih dalam

keadaan terikat dengan unsur-unsur lain (berupa senyawa), misalnya :

Berupa oksida-oksida (untuk bijih-bijih Fe, Mn, Cr, Sn dll)

Berupa karbonat-karbonat (untuk bijih-bijih Zn, Cu, Fe dll)

Berupa sulfida (untuk bijih-bijih Pb, Zn, Cu dll.)

Dalam kimia, sebuah logam (bahasa Yunani: Metallon) adalah sebuah unsur

kimia yang siap membentuk ion (kation) dan memiliki ikatan logam, dan

kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron. Metal

adalah salah satu dari tiga kelompok unsur yang dibedakan oleh sifat ionisasi

dan ikatan, bersama dengan metaloid dan nonlogam. Dalam tabel periodik,

garis diagonal digambar dari boron (B) ke polonium (Po) membedakan logam

dari nonlogam. Unsur dalam garis ini adalah metaloid, kadangkala disebut

semi-logam; unsur di kiri bawah adalah logam; unsur ke kanan atas adalah

nonlogam.

Nonlogam lebih banyak terdapat di alam daripada logam, tetapi logam banyak

terdapat dalam tabel periodik. Beberapa logam terkenal adalah aluminium,

tembaga, emas, besi, timah, perak, titanium, uranium, dan zink.

Dalam bidang astronomi, istilah logam seringkali dipakai untuk menyebut

semua unsur yang lebih berat daripada helium.

B. Ikatan Logam dan Sifat-sifatnya

Drude dan Lorentz mengemukakan model, bahwa logam sebagai suatu kristal

terdiri dari ion-ion positif logam dalam bentuk bola-bola keras dan sejumlah

elektron yang bergerak bebas dalam ruang antara. Elektron-elektron valensi

logam tidak terikat erat (karena energi ionisasinya rendah), sehingga relatif

bebas bergerak. Hal ini dapat dimengerti mengapa logam bersifat sebagai

penghantar panas dan listrik yang baik, dan juga mengkilat.

Model lautan elektron ini sesuai dengan sifat-sifat logam, seperti : dapat

ditempa menjadi lempengan tipis, ulet karena dapat direntang menjadi kawat,

memiliki titik leleh dan kerapatan yang tinggi. Logam dapat dimampatkan

dan direntangkan tanpa patah, karena atom-atom dalam struktur kristal harus

berkedudukan sedemikian rupa sehingga atom-atom yang bergeser akan tetap

pada kedudukan yang sama. Hal ini disebabkan mobilitas lautan elektron di

antara ion-ion positif meru-pakan penyangga .

Keadaan yang demikian ini berbeda dengan kristal ionik. Dalam kristal ionik,

misalnya NaCl, gaya pengikatnya adalah gaya tarik menarik antar ion-ion

yang muatannya berlawanan dengan elektron valensi yang menempati

kedudukan tertentu di sekitar inti atom. Bila kristal ionik ini ditekan, maka

akan terjadi keretakan atau pecah. Hal ini disebabkan adanya pergeseran ion

positif dan negatif sedemikian rupa sehingga ion positif berdekatan dengan

ion positif dan ion negatif dengan ion negatif, keadaan yang demikian ini

mengakibatkan terjadi tolak-menolak sehingga kristal ionik menjadi retak.

C. Logam Besi (Fe)

Besi memiliki simbol (Fe) dan merupakan logam berwarna putih keperakan,

liat dan dapat dibentuk. Fe di dalam susunan unsur berkala termasuk logam

golongan VIII, dengan berat atom 55,85 g.mol-1

, nomor atom 26, berat jenis

7.86 g.cm-3

dan umumnya mempunyai valensi 2 dan 3 (selain 1, 4, 6). Besi

(Fe) adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai dalam

keadaan bebas, untuk mendapatkan unsur besi, campuran lain harus

dipisahkan melalui penguraian kimia. Besi digunakan dalam proses produksi

besi baja, yang bukan hanya unsur besi saja tetapi dalam bentuk alloy

(campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama karbon).

D. Macam- macam Logam Besi

Logam besi dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu :

a) Besi tuang

b) Besi tempa

c) Baja

Baja diperoleh dari tambang besi. Besi yang terdapat dalam bijih besi dalam

bentuk besi (Fe2O3). Jumlah besi yang terdapat dalam bijih besi tergantung

pada tempat pengambilannya. Bijih besi biasanya tercampur dengan bahan-

bahan lain, misalnya silika (SIO2), alumina (Al2O3), mangan, belerang,

fosor. Bahan besi yang diperoleh dari alam disebut besi gubal (pis iron), yang

terdiri kira-kira 90% sampai 95% besi, 3% sampai 4% karbon, dan sisanya

dapat berua belerang, mangan, fosfor dan sebagainya.besi gubal ini

merupakan bahan yang lunak dan getas sehingga tidak dapat dipakai untuk

bahan struktur.

a) Besi Tuang

Besi ini dibuat dengan cara dituang atau di cor. Bahan ini dileburuntuk

memperoleh tingkat kandungan karbon yang diinginkan dan kemudian

dituang atau dicetak untuk mendapat bentuk yang diinginkan.

Besi tuang berisi 2% sampai 4% karbon bersama-sama dengan mangan

(manganese), fosfor (phosphorus), belerang (sulphur), dan silikon

(silicon). Keempat campuran tersebut mempengaruhi sifat besi tuang,

yaitu sebagai berikut :

Belerang (S)

Bahan ini membuat besi tuang keras dan getas. Bahan ini

mengakibatkan besi tuang cepat mengeras, yang berakibat

adanya cacat berupa pori-pori udara yang terperangkap.

Kandungan belerang umumnya tidak boleh lebih dari 0,1 %.

Fosfor (P)

Bahan ini membuat besi mudah mencair dan bertambah getas.

Bila kandungan fosfr idak lebih dari 0,3% besi tuang

kehilangan kekerasannya dan tidak mudah dikerjakan. Bila besi

yang diinginkan sangat halus dan tipis, maka kandungan

fosfornya bervariasi sekitar 1 sampai 1,5% .

Silikon (Si)

Silikon bersama-sama dengan besi dalam bentuk massa. Bila

kandungan silikon kurang dari 2,5% emnjadikan besi bersifat

lebih mudah dituang. Silikon juga menjadikan besi lebih lunak.

Mangan

Bahan ini membuat besi tuang lebih keras dan getas.

Kandungan mangan tidak boleh lebih dari 0,7%

Sifat besi tuang

Besi tuang bersifat sebagai berikut :

Keras dan mudah melebur/mencair

Getas sehingga tidak dapat menahan benturan

Temperatur leleh 12500

Tidak berkarat

Tidak dapat diberi muatan magnit

Dapat dikeraskan dengan cara dipanasi kmudian

didinginkan secara mendadak

Menyusut waktu pendinginan.

Kuat dalam menahan gaya tekan (6000 kg/cm2), tetapi

lemah dalam menahan gaya tarik (500 kg.cm2).

Tidak dapat disambung engan paku keling atau di las. Dua

buah besi tuang hanya dapat disambung denngan baut dan

sekrup

Pemakaian besi tuang

Besi tuang dipakai sebagai bahan struktur, antara lain :

Pipa yang menahan tekanan sangat tinggi

Tutup lubang saluran drainasi, dan alat saniter yang lain

Bagian-bagian tiang lampu

Rol jempatan

b) Besi tempa

Besi tempa merupakan besi yang memiliki paling sedikit campuran

bahan lainnya. Bahan-bahan itu adalah karbon 0,05-0,15% ; silika 0,15-

0,2% ; fosfor 0,12-0,16% ; belerang 0,02-0,03% ; mangan 0,03-0,1%;

dan lain-lain sekitar 2%.

Sifat-sifat besi tempa

Adapun sifat dari besi tempa yaitu :

Kuat dan dapat di tempa

Dapat dilas

Tidak dapat dituang karena sulit mencair

Tahan korosi

Temperatur lebih sekitar 15350

Kuat tarik maksimumsekitar 4000 kg/cm2 dan kuat

tekannya sekitar 2000 kg/cm2

Pemakain besi tempa

Besi tempa biasanya digunakan untuk bahan yang kuat misalnya paku

sumbat, pipa air, pipa gas, baut sekrup, dan sebagainya.

c) Baja

Baja terletak diantara besi tuang dan besi tempa. Besi tuang

mengandung sejumlah besar karbon, adapun besi tempa sangat sedikit.

Besi tuang amat baik untuk dipakai sebagai bagian struktur yang

menahan gaya tekan, sebaliknya besi tempa baik untuk menahan gaya

tarik. Baja dapat dipakai untuk bagian struktur yang menahan tekan

maupun tarik. Pada dewasa ini baja merupakan bahan dasar yang

penting karena dipakai secara luas di bidang bangunan teknik. Baja

merupakan paduan antara besi dan karbon. Besi murni tanpa paduan

karbon tidak dapat kuat akan tetapi apabila dipadu dengan karbon

kuatnya bertambah. Bila besi dipadu denngan karbon disebut baja,

sedangkan besi yang dipadu dengan logam lain disebut baja paduan.

Baja dapat dibedakan menjadi 3 jenis sesuai dengan jumlah kandungan

karbonnya, yaitu :

Baja dengan sedikit karbon (baja lunak), baja ini mengandung

karbon sampai 0,25%

Baja dengan karbon sedang, baja ini mengandung karbon

0,25%-0,7%

Baja dengan karbon banyak, baja ini mengandung karbon

0,7%-1,5%

faktor-faktor yang empengaruhi sifat baja

kekuatan, elastisitas, merupakan sifat penting yang dimiliki baja. Sifat-

sifat tersebut amat dipengaruhi oleg fakto-faktor berikut : kandungan

karbon, adanya bahan-bahan lain misalnya belerang, fosfor, silika, dan

proses pemanasan.

E. Sifat-sifat Logam Besi (Fe)

Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi,

khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.

Memiliki 4 bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan

suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika

berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris

molekul tidak berubah. Hubungan antara bentuk-bentuk ini sangat aneh. Besi

pig adalah alloy dengan 3% karbon dan sedikit tambahan sulfur, silikon,

mangan dan fosfor.

Besi bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur, dan digunakan

untuk menghasilkan alloy lainnya, termasuk baja. Besi tempa yang

mengandung kurang dari 0.1% karbon, sangat kuat, dapat dibentuk, tidak

mudah campur dan biasanya memiliki struktur berserat.

Baja karbon adalah alloy besi dengan sedikit Mn, S, P, dan Si. Alloy baja

adalah baja karbon dengan tambahan seperti nikel, khrom, vanadium dan

lain-lain. Besi relatif murah, mudah didapat, sangat berguna dan merupakan

logam yang sangat penting.

Namun, besi juga memiliki kelemahan. Salah satu kelemahan besi adalah

mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena

mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan

besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi

menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal

untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya

Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan

korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut :

a) Pengecatan

Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan

kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink

(seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap

korosi.

b) Pelumuran dengan Oli atau Gemuk

Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk

mencegah kontak dengan air.

c) Pembalutan dengan Plastik

Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda

dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

d) Tin Plating (pelapisan dengan timah)

Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah.

Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah

tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya

melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan

timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru

mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial

reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang

dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan

besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi.

Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng

bekas cepat hancur.

e) Galvanisasi (pelapisan dengan Zink)

Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.

Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi

sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu

mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial

reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan

zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode.

Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi

(berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah

digalvanisasi, sehingga tahan karat.

f) Cromium Plating (pelapisan dengan kromium)

Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi

lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil.

Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti

zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan

kromium itu ada yang rusak.

g) Sacrificial Protection (pengorbanan anode)

Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah

berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan

besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini

digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau

badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.

F. Manfaat Logam Besi (Fe)

Besi adalah logam yang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia di

bumi. Tidak dapat dibayangkan apabila manusia modern sekarang ini

belum/tidak bisa memanfaatkannya, mungkin umat manusia masih berada di

jaman batu.

Pemanfaatan logam besi sangatlah luas bila dibandingkan dengan

pemanfaatan dari logam-logam yang lain. Kita dapat dengan mudah melihat

disekeliling kita banyak perabotan, alat-alat pertukangan, alat transportasi dan

bahkan pada rumah / gedung pun menggunakan besi baja sebagai tiang-tiang

penahannya.

Besi paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal ini karena

beberapa hal, diantaranya :

Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar

Pengolahannya relatif mudah dan murah

Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah

dimodifikasi.

Selain kegunaan diatas, besi juga merupakan salah satu logam yang paling

reaktif dan paling vital bagi mahluk hidup. Dalam system peredaran darah,

dengan kadar tertentu besi berada dalam sel darah merah (Erythrocyte) dan

bertugas untuk mengikat Oksigen ( O2 ) yang sangat penting bagi proses

pembakaran yang terjadi dalam sel-sel tubuh.

Fungsi zat besi : Mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh

tubuh dan menghilangkan racun dari tubuh.

Efek jika kekurangan : Bagian bawah kelopak mata berwarna pucat

dan mudah lelah.

Efek jika kelebihan : Dapat menyebabkan pembengkakan pada hati.

Zat besi dapat mencegah penyerapan obat. Sebaiknya tidak

dikonsumsi berlebihan jika sedang mengkonsumsi suatu obat agar

khasiat obat tidak terbuang percuma. Zat besi yang berlebih dapat

menyebabkan pembengkakan pada hati dan mengurangi kemampuan

tubuh untuk menyerap zat tembaga.

G. Pengaruh Besi (Fe) Terhadap Kesehatan Manusia

Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai

pembentuk sel-sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-35 mg/hari

yang sebagian diperoleh dari air. Tetapi zat Fe yang melebihi dosis yang

diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan. Hal ini

dikarenakan tubuh manusia tidak dapat mengsekresi Fe, sehingga bagi

mereka yang sering mendapat tranfusi darah warna kulitnya menjadi hitam

karena akumulasi Fe.

Air minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual

apabila dikonsumsi. Selain itu dalam dosis besar dapat merusak dinding usus.

Kematian sering kali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Kadar Fe

yang lebih dari 1 mg/L akan menyebabkan terjadinya iritasi pada mata dan

kulit. Apabila kelarutan besi dalam air melebihi 10 mg/l akan menyebabkan

air berbau seperti telur busuk.

Gangguan fisik yang ditimbulkan oleh adanya besi terlarut dalam air adalah

timbulnya warna, bau, rasa. Air akan terasa tidak enak bila konsentrasi besi

terfarutnya > 1,0 mg/L.

Pada Hemokromatesis primer besi yang diserap dan disimpan dalam jumlah

yang berlebihan di dalam tubuh. Feritin berada dalam keadaan jenuh akan

besi sehingga kelebihan mineral ini akan disimpan dalam bentuk kompleks

dengan mineral lain yaitu hemosiderin. Akibatnya terjadilah sirosis hati dan

kerusakan pankreas sehingga menimbulkan diabetes. Hemokromatis sekunder

terjadi karena transfusi yang berulang-ulang. Dalam keadaan ini besi masuk

ke dalam tubuh sebagai hemoglobin dari darah yang ditransfusikan dan

kelebihan besi ini tidek disekresikan.

Hal-Hal yang Mempengaruhi Kelarutan Fe dalam Air :

a. Kedalaman

Air hujan yang turun jatuh ke tanah dan mengalami infiltrasi masuk

ke dalam tanah yang mengandung FeO akan bereaksi dengan H2O dan

CO2 dalam tanah dan membentuk Fe (HCO3)2 dimana semakin dalam

air yang meresap ke dalam tanah semakin tinggi juga kelarutan besi

karbonat dalam air tersebut.

b. pH

pH air akan terpengaruh terhadap kesadahan kadar besi dalam air,

apabila pH air rendah akan berakibat terjadinya proses korosif

sehingga menyebabkan larutnya besi dan logam lainnya dalam air, pH

yang rendah kurang dari 7 dapat melarutkan logam. Dalam keadaan

pH rendah, besi yang ada dalam air berbentuk ferro dan ferri, dimana

bentuk.ferri akan mengendap dan tidak larut dalam air serta tidak

dapat dilihat dengan mata sehingga mengakibatkan air menjadi

berwarna,berbau dan berasa.

c. Suhu

Suhu adalah temperatur udara. Temperatur yang tinggi menyebabkan

menurunnya kadar O2 dalam air, kenaikan temperatur air juga dapat

mengguraikan derajat kelarutan mineral sehingga kelarutan Fe pada

air tinggi.

d. Bakteri besi

Bakteri besi (Crenothrix, Lepothrix, Galleanella, Sinderocapsa dan

Sphoerothylus ) adalah bakteri yang dapat mengambil unsur ber dari

sekeliling lingkungan hidupnya sehingga mengakibatkan turunnya

kandungan besi dalam air, dalam aktifitasnya bakteri besi memerlukan

oksigen dan besi sehingga bahan makanan dari bakteri besi tersebut.

Hasil aktifitas bakteri besi tersebut menghasilkan presipitat (oksida

besi) yang akan menyebabkan warna pada pakaian dan bangunan.

Bakteri besi merupakan bakteri yang hidup dalam keadaan anaerob

dan banyak terdapat dalam air yang mengandung mineral.

Pertumbuhan bakteri akan menjadi lebih sempurna apabila air banyak

mengandung CO2 dengan kadar yang cukup tinggi.

H. Pencemaran Besi (Fe) Terhadap Lingkungan

Air tanah dapat terkontaminasi dari beberapa sumber pencemar. Dua sumber

utama kontaminasi air tanah ialah kebocoran bahan kimia organik dari

penyimpanan bahan kimia dalam bunker yang disimpan dalam tanah, dan

penampungan limbah industri yang ditampung dalam kolam besar diatas atau

di dekat sumber air.

Persyaratan bagi masing-masing standar kualitas air masih perlu ditentukan

oleh 4 (empat) aspek yaitu :

Persyaratan fisis

Persyaratan fisis ditentukan oleh faktor-faktor kekeruhan, warna, bau

maupun rasa.

Persyaratan kimia

Persyaratan kimia ditentukan oleh konsentrasi bahan-bahan kimia

seperti Arsen, Clhor, Tembaga, Cyanida, Besi dan sebagainya.

Persyaratan biologis

Persyaratan biologis ditentukan baik oleh mikroorganisme yang

pathogen, maupun yang non pathogen.

radiologis

Air sumur bor merupakan salah satu jalan yang ditempuh masyarakat untuk

memenuhi kebutuhan air bersih, namun tingginya kadar ion Fe (Fe2+

, Fe3+

)

yaitu 5 - 7 mg/L mengakibatkan harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu

sebelum dipergunakan, karena telah melebihi standar yang telah di tetapkan

oleh Departemen kesehatan di dalam Permenkes No. 416 /Per/Menkes/IX/

1990 tentang air bersih yaitu sebesar 1,0 mg/L. Salah satu upaya yang dapat

dilakukan untuk menurunkan kadar besi (Fe2+

,Fe3+

) dalam air adalah dengan

cara aerasi. Teknologi ini juga dapat kombinasikan dengan sedimentasi dan

filtrasi.

Besi adalah salah satu elemen yang dapat ditemui hampir pada setiap tempat

di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya

besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe2+

atau Fe3+

.

Kandungan ion Fe (Fe2+

,Fe3+

) pada air sumur bor berkisar antara 5 7 mg/L.

Tingginya kandungan Fe (Fe2+

,Fe3+

) ini berhubungan dengan keadaan

struktur tanah. Struktur tanah dibagian atas merupakan tanah gambut,

selanjutnya berupa lempung gambut dan bagian dalam merupakan campuran

lempung gambut dengan sedikit pasir.

Besi dalam air berbentuk ion bervalensi dua (Fe2+

) dan bervalensi tiga (Fe3+

) .

Dalam bentuk ikatan dapat berupa Fe2O3, Fe(OH)2, Fe(OH)3 atau FeSO4

tergantung dari unsur lain yang mengikatnya. Dinyatakan pula bahwa besi

dalam air adalah bersumber dari dalam tanah sendiri di sampng dapat pula

berasal dari sumber lain, diantaranya dari larutnya pipa besi, reservoir air dari

besi atau endapan endapan buangan industri.

Adapun besi terlarut yang berasal dari pipa atau tangki tangki besi adalah

akibat dari beberapa kodisi, di antaranya :

1) Akibat pengaruh pH yang rendah (bersifat asam), dapat melarutkan

logam besi.

2) Pengaruh akibat adanya CO2 agresif yang menyebabkan larutnya

logam besi.

3) Pengaruh banyaknya O2 yang terlarut dalam air yang dapat pula.

4) Pengaruh tingginya temperature air akan melarutkan besi-besi dalam

air.

5) Kuatnya daya hantar listrik akan melarutkan besi.

6) Adanya bakteri besi dalam air akan memakan besi.

Besi terlarut dalam air dapat berbentuk kation ferro (Fe2+

) atau kation ferri

(Fe3+

). Hal ini tergantung kondisi pH dan oksigen terlarut dalam air. Besi

terlarut dapat berbentuk senyawa tersuspensi, sebagai butir koloidal seperti

Fe(OH)3, FeO, Fe2O3dan lain-Iain. Konsentrasi besi terlarut yang masih

diperbolehkan dalam air bersih adalah sampai dengan 0,1 mg/L.

Apabila kosentrasi besi terlarut dalam air melebihi batas tersebut akan

menyebabkan berbagai masalah, diantaranya :

a. Gangguan Teknis

Endapan Fe(OH) bersifat korosif terhadap pipa dan akan mengendap

pada saluran pipa, sehingga mengakibatkan pembuntuan dan efek-

efek yang dapat merugikan seperti Mengotori bak yang terbuat dari

seng. Mengotori wastafel dan kloset.

b. Gangguan Fisik

Gangguan fisik yang ditimbulkan oleh adanya besi terlarut dalam air

adalah timbulnya warna, bau, rasa. Air akan terasa tidak enak bila

konsentrasi besi terfarutnya > 1,0 mg/L.

c. Gangguan Kesehatan

Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi

sebagai pembentuk sel-sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-

35 mg/hari yang sebagian diperoleh dari air. Tetapi zat Fe yang

melebihi dosis yang diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan

masalah kesehatan. Hal ini dikarenakan tubuh manusia tidak dapat

mengsekresi Fe, sehingga bagi mereka yang sering mendapat tranfusi

darah warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air minum

yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual apabila

dikonsumsi. Selain itu dalam dosis besar dapat merusak dinding usus.

Kematian sering kali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini.

Kadar Fe yang lebih dari 1 mg/l akan menyebabkan terjadinya iritasi

pada mata dan kulit. Apabila kelarutan besi dalam air melebihi 10

mg/L akan menyebabkan air berbau seperti telur busuk.

Pada Hemokromatesis primer besi yang diserap dan disimpan dalam jumlah

yang berlebihan di dalam tubuh. Feritin berada dalam keadaan jenuh akan

besi sehingga kelebihan mineral ini akan disimpan dalam bentuk kompleks

dengan mineral lain yaitu hemosiderin. Akibatnya terjadilah sirosis hati dan

kerusakan pankreas sehingga menimbulkan diabetes. Hemokromatis sekunder

terjadi karena transfusi yang berulang-ulang. Dalam keadaan ini besi masuk

ke dalam tubuh sebagai hemoglobin dari darah yang ditransfusikan dan

kelebihan besi ini tidek disekresikan.

I. Masuknya Besi ke Dalam Tubuh Manusia

Zat besi (Fe) adalah merupakan suatu komponen dari berbagai enzim yang

mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang penting di dalam tubuh meskipun

sukar diserap (10-15%). Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin

yaitu sekitar 75%, yang memungkinkan sel darah merah membawa oksigen

dan mengantarkannya ke jaringan tubuh.

Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah,

kerusakan usus, penuaan dini hingga kematian mendadak, mudah marah,

radang sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis

ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit kehitam

hitaman, sakit kepala, gagal hati, hepatitis, mudah emosi, hiperaktif,

hipertensi, infeksi, insomnia, sakit liver, masalah mental, rasa logam di mulut,

myasthenia gravis, nausea, nevi, mudah gelisah dan iritasi, parkinson,

rematik, sikoprenia, sariawan perut, sickle-cell anemia, keras kepala,

strabismus, gangguan penyerapan vitamin dan mineral, serta hemokromatis.

Besi (Fe) dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan haemoglobin sehingga

jika kekurangan besi (Fe) akan mempengaruhi pembentukan haemoglobin

tersebut. Besi (Fe) juga terdapat dalam serum protein yang disebut dengan

transferin berperan untuk mentransfer besi (Fe) dari jaringan yang satu ke

jaringan lain. Besi (Fe) juga berperan dalam aktifitas beberapa enzim seperti

sitokrom dan flavo protein. Apabila tubuh tidak mampu mengekskresikan

besi (Fe) akan menjadi akumulasi besi (Fe) karenanya warna kulit menjadi

hitam. Debu besi (Fe) juga dapat diakumulasi di dalam alveori menyebabkan

berkurangnya fungsi paru-paru. Kekurangan besi (Fe) dalam diet akan

mengakibatkan defisiensi yaitu kehilangan darah yang berat yang sering

terjadi pada penderita tumor saluran pencernaan, lambung dan pada

menstruasi. Defisiensi besi (Fe) menimbulkan gejala anemia seperti

kelemahan, fatigue, sulit bernafas waktu berolahraga, kepala pusing, diare,

penurunan nafsu makan, kulit pucat, kuku berkerut, kasar dan cekung serta

terasa dingin pada tangan dan kaki.

III. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapat dari makalah ini adalah :

1) Besi merupakan logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak

digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat

sampai dengan yang merusakkan.

2) Logam besi terdiri dari besi tuang, besi tempa, dan baja.

3) Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi,

khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu,

besi juga bersifat keras, rapuh, dan umumnya mudah dicampur.

4) Pemanfaatan logam besi sangatlah luas bila dibandingkan dengan

pemanfaatan dari logam-logam yang lain. Kita dapat dengan mudah

melihat disekeliling kita banyak perabotan, alat-alat pertukangan, alat

transportasi dan bahkan pada rumah / gedung pun menggunakan besi baja

sebagai tiang-tiang penahannya.

5) Zat besi yang berlebih dapat menyebabkan pembengkakan pada hati dan

mengurangi kemampuan tubuh untuk menyerap zat tembaga.

DAFTAR PUSTAKA

Van Vlack H. Lawrence.1998. Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan

Bukan Logam). Jakarta : Erlangga

Logam. http://dedepurnama.blogspot.com/2009/07/logam-berat.html. diakses

pada tanggal 11 April 2012, pukul 15.00 WIB

Logam. http://id.wikipedia.org/wiki/Logam.diakses pada tanggal 11 April 2012,

pukul 15.05 WIB

Besi.http://id.wikipedia.org/wiki/Besi.diakses pada tanggal 11 April 2012, pukul

15.15 WIB

Keracunan logam berat. http://www.anneahira.com/keracunan-logam-

berat.htm.diakses Pada tanggal 12 April 2012, pukul 16.30 WIB