Vitala

Chromium (kromium) adalah unsur kimia yang memiliki simbol Cr dan nomor atom 24. Zat ini awalnya berupa logam keras berwarna abu-abu baja, berkilau, yang membutuhkan pemolesan tinggi dan titik leleh tinggi. Itu juga tidak berbau, tidak berasa, dan mudah dibentuk.

Sejarah penemuan

Pada tanggal 26 Juli 1761, Johann Gottlob Lehmann menemukan mineral merah jingga di Pegunungan Ural yang ia beri nama timbal merah Siberia. Meskipun salah diidentifikasi sebagai senyawa timbal dengan komponen selenium dan besi, bahan tersebut sebenarnya adalah timbal kromat dengan formula PbCrO4, yang sekarang dikenal sebagai mineral crocoite.

Pada tahun 1770, Peter Simon Pallas mengunjungi situs yang sama dengan Lehmann dan menemukan mineral "timbal" merah yang memiliki sifat sangat berguna sebagai pigmen dalam cat. Penggunaan timbal merah Siberia sebagai pigmen cat berkembang pesat. Warna kuning cerah dari bahan crocoite menjadi warna fashion.

Pada 1797, Louis Nicolas Vauquelin menerima sampel bijih crocoite. Dia mampu menghasilkan kromium oksida dengan rumus kimia CrO3, dengan mencampurkan crocoite dengan asam klorida. Pada tahun 1798, Vauquelin menemukan bahwa ia dapat mengisolasi logam kromium dengan memanaskan oksida dalam oven arang. Dia juga mampu mendeteksi jejak kromium di batu permata berharga, seperti ruby, atau zamrud. Belakangan tahun itu ia berhasil mengisolasi atom kromium.

Selama 1800-an kromium terutama digunakan sebagai komponen cat dan garam penyamakan tetapi sekarang paduan logam menyumbang 85% dari penggunaan kromium. Sisanya digunakan dalam industri kimia dan industri tahan api dan pengecoran.

Kromium dinamai menurut bahasa Yunani "Chrôma" yang berarti warna, karena banyak senyawa warna-warni yang dibuat darinya.

Produksi

Kromium ditambang sebagai bijih kromit (FeCr2O4). Sekitar dua perlima dari bijih dan konsentrat kromit di dunia diproduksi di Afrika Selatan. Kazakhstan, India, Rusia dan Turki juga merupakan produsen besar. Deposit kromit yang belum dimanfaatkan berlimpah, tetapi secara geografis terkonsentrasi di Kazakhstan dan Afrika bagian selatan.

Sekitar 15 juta ton bijih kromit yang dapat dipasarkan diproduksi pada tahun 2000, dan diubah menjadi sekitar 4 juta ton besi-krom dengan perkiraan nilai pasar 2,5 miliar dolar Amerika Serikat.

Meskipun deposit kromium asli jarang terjadi, beberapa logam kromium asli telah ditemukan. Tambang Udachnaya di Rusia menghasilkan sampel logam asli. Tambang ini adalah pipa kimberlite yang kaya akan berlian, dan lingkungan pereduksi yang disediakan membantu menghasilkan unsur kromium dan berlian. (Lihat juga mineral kromium)

Kromium diperoleh secara komersial dengan memanaskan bijih dengan adanya aluminium atau silikon.

Sifat kimia

Kromium adalah anggota logam transisi, dalam golongan 6. Kromium(0) memiliki konfigurasi elektron 4s13d5, karena konfigurasi putaran tinggi energinya lebih rendah. Kromium menunjukkan berbagai kemungkinan keadaan oksidasi. Bilangan oksidasi krom yang paling umum adalah +2, +3, dan +6, dengan +3 paling stabil. +1, +4 dan +5 jarang terjadi. Senyawa kromium dengan keadaan oksidasi +6 adalah oksidan kuat.

Kromium dipasifkan oleh oksigen, membentuk lapisan permukaan oksida pelindung tipis (biasanya beberapa atom tebal menjadi transparan karena ketebalan) dengan elemen lain seperti nikel, dan/atau besi. Ini membentuk senyawa yang disebut struktur tulang belakang yang sangat padat, mencegah difusi oksigen ke lapisan di bawahnya. (Dalam besi atau baja karbon biasa, oksigen benar-benar bermigrasi ke bahan yang mendasarinya.) Kromium biasanya dilapisi di atas lapisan nikel yang mungkin atau mungkin belum dilapisi tembaga terlebih dahulu. Kromium sebagai kebalikan dari kebanyakan logam lain seperti besi dan nikel tidak mengalami penggetasan hidrogen. Meskipun menderita penggetasan nitrogen dan karenanya tidak ada paduan kromium lurus yang pernah dikembangkan. Di bawah diagram pourbaix dapat dilihat, penting untuk dipahami bahwa diagram hanya menampilkan data termodinamika dan tidak menampilkan rincian laju reaksi.

Senyawa kimia

Kalium dikromat adalah zat pengoksidasi yang kuat dan merupakan senyawa pilihan untuk membersihkan peralatan gelas laboratorium dari bahan organik apa pun. Ini digunakan sebagai larutan jenuh dalam asam sulfat pekat untuk mencuci peralatan. Untuk tujuan ini, bagaimanapun, natrium dikromat kadang-kadang digunakan karena kelarutannya yang lebih tinggi (masing-masing 5 g/100 ml vs. 20 g/100 ml). Chrome green adalah oksida hijau dari kromium, Cr2O3, yang digunakan dalam pengecatan enamel, dan pewarnaan kaca. Kuning krom adalah pigmen kuning cemerlang, PbCrO4, yang digunakan oleh pelukis.

Asam kromat memiliki struktur hipotetis H2CrO4. Baik asam kromat maupun asam dikromat tidak ditemukan di alam, tetapi anionnya ditemukan dalam berbagai senyawa. Kromium trioksida, CrO3, asam anhidrida dari asam kromat, dijual secara industri sebagai "asam kromat".

Kromium dan ikatan rangkap lima

Kromium terkenal karena kemampuannya untuk membentuk ikatan kovalen kuintupel. Sintesis senyawa krom(I) dan radikal hidrokarbon ditunjukkan melalui sinar-X difraksi mengandung ikatan kuintupel dengan panjang 183,51(4) pm (1,835 angstrom) yang menghubungkan dua atom kromium pusat. Hal ini dicapai melalui penggunaan ligan monodentat yang sangat besar yang melalui ukurannya yang tipis mencegah koordinasi lebih lanjut. Kromium saat ini tetap menjadi satu-satunya elemen yang ikatan kuintupelnya telah diamati.

Penggunaan

Kegunaan kromium:

• Dalam metalurgi, untuk memberikan ketahanan korosi dan hasil akhir yang mengkilap:
  • sebagai konstituen paduan, seperti pada baja tahan karat di peralatan makan
  • dalam pelapisan krom,
  • dalam aluminium anodized, secara harfiah mengubah permukaan aluminium menjadi ruby.
• Sebagai pewarna dan cat :
  • Kromium(III) oksida adalah semir logam yang dikenal sebagai pemerah pipi hijau.
  • Garam kromium warna kaca hijau zamrud.
  • Chromium adalah apa yang membuat ruby ​​​​merah, dan karena itu digunakan dalam memproduksi rubi sintetis.
  • juga membuat warna kuning cemerlang untuk melukis
• Sebagai katalis.
• Kromit digunakan untuk membuat cetakan untuk pembakaran batu bata.
• Garam kromium digunakan dalam penyamakan kulit.
• Kalium dikromat adalah reagen kimia, digunakan dalam membersihkan peralatan gelas laboratorium dan sebagai agen titrasi. Ini juga digunakan sebagai mordan (yaitu, zat pengikat) untuk pewarna pada kain.
• Kromium(IV) oksida (CrO2) digunakan untuk memproduksi pita magnetik, di mana koersivitasnya lebih tinggi daripada pita oksida besi memberikan kinerja yang lebih baik.
• Dalam lumpur pemboran sumur sebagai anti korosi.
• Dalam pengobatan, sebagai suplemen makanan atau bantuan pelangsingan, biasanya sebagai kromium (III) klorida atau kromium(III) picolinate.
• Kromium heksakarbonil (Cr(CO)6) digunakan sebagai aditif bensin.
• Chromium boride (CrB) digunakan sebagai konduktor listrik suhu tinggi.
• Kromium (III) sulfat (Cr2(SO4)3) digunakan sebagai pigmen hijau pada cat, keramik, pernis dan tinta serta pelapisan krom.
• Kromium (VI) digunakan dalam persiapan Ballard pasca pencetakan Gravure (rotogravure) Bentuk Silinder. Dengan elektroplating logam ke lapisan kedua tembaga (setelah kulit Ballard), umur panjang dari silinder cetak meningkat.
• Mikronutrien, dalam minuman sadar "kesehatan", dikenal untuk meningkatkan jumlah energi yang Anda dapatkan dari makanan.

Peran dalam dunia kesehatan

Kromium trivalen (Cr(III), atau Cr3+) diperlukan dalam jumlah kecil untuk metabolisme gula pada manusia (Faktor Toleransi Glukosa) dan kekurangannya dapat menyebabkan penyakit yang disebut defisiensi kromium. Sebaliknya, kromium heksavalen sangat beracun dan mutagenik ketika dihirup seperti yang dipublikasikan oleh film Erin Brockovich. Cr(VI) belum ditetapkan sebagai karsinogen bila tidak dihirup, tetapi dalam larutan telah ditetapkan sebagai penyebab dermatitis kontak alergi (DKA).

Baru-baru ini ditunjukkan bahwa suplemen makanan kompleks chromium picolinate yang populer menghasilkan kerusakan kromosom pada sel hamster. Di Amerika Serikat, pedoman diet untuk penyerapan kromium harian diturunkan dari 50-200 g untuk orang dewasa menjadi 35 g (pria dewasa) dan menjadi 25 g (wanita dewasa).

Isotop

Kromium yang terbentuk secara alami terdiri dari tiga isotop stabil; 52Cr, 53Cr, dan 54Cr dengan 52Cr sebagai yang paling melimpah (83,789% kelimpahan alami). Sembilan belas radioisotop telah dikarakterisasi dengan yang paling stabil adalah 50Cr dengan waktu paruh (lebih dari) 1,8x1017 tahun, dan 51Cr dengan waktu paruh 27,7 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 24 jam dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 1 menit. Elemen ini juga memiliki 2 status meta.

53Cr adalah produk peluruhan radiogenik dari 53Mn. Kandungan isotop kromium biasanya dikombinasikan dengan kandungan isotop mangan dan telah ditemukan aplikasinya dalam geologi isotop. Rasio isotop Mn-Cr memperkuat bukti dari 26Al dan 107Pd untuk sejarah awal tata surya. Variasi rasio 53Cr/52Cr dan Mn/Cr dari beberapa meteorit menunjukkan rasio awal 53Mn/55Mn yang menunjukkan bahwa sistematika isotop Mn-Cr harus dihasilkan dari peluruhan in-situ 53Mn pada benda-benda planet yang berbeda. Oleh karena itu 53Cr memberikan bukti tambahan untuk proses nukleosintetik segera sebelum penggabungan tata surya.

Isotop kromium memiliki berat atom berkisar dari 43 u (43Cr) hingga 67 u (67Cr). Modus peluruhan utama sebelum isotop stabil yang paling melimpah, 52Cr, adalah penangkapan elektron dan modus utama setelah peluruhan beta.

Tindakan pencegahan

Logam kromium dan senyawa kromium(III) biasanya tidak dianggap sebagai bahaya kesehatan; kromium adalah mineral penting. Namun, senyawa kromium heksavalen (kromium VI) dapat menjadi racun jika tertelan atau terhirup secara oral. Dosis mematikan senyawa kromium (VI) beracun adalah sekitar satu setengah sendok teh bahan. Kebanyakan senyawa krom (VI) mengiritasi mata, kulit dan selaput lendir. Paparan kronis terhadap senyawa kromium (VI) dapat menyebabkan cedera mata permanen, kecuali jika diobati dengan benar. Chromium(VI) adalah karsinogen manusia yang mapan. Investigasi pelepasan kromium heksavalen ke dalam air minum membentuk plot film Erin Brockovich.

Organisasi Kesehatan Dunia merekomendasikan konsentrasi maksimum yang diizinkan dalam air minum untuk krom (VI) adalah 0,05 miligram per liter. Kromium heksavalen juga merupakan salah satu zat yang penggunaannya dibatasi oleh Petunjuk Pembatasan Bahan Berbahaya Eropa.

Karena senyawa kromium digunakan dalam pewarna dan cat dan penyamakan kulit, senyawa ini sering ditemukan di tanah dan air tanah di lokasi industri yang terbengkalai, sekarang membutuhkan pembersihan dan perbaikan lingkungan sesuai dengan perlakuan lahan ladang coklat. Cat primer yang mengandung kromium heksavalen masih banyak digunakan untuk aplikasi dirgantara dan pelapisan mobil.

Vitamin B12 (cyanocobalamine) memperbaiki kondisi defisiensi vitamin B12 dan memperbaiki gejala dan kelainan laboratorium yang terkait dengan anemia pernisiosa (indeks megaloblastik, lesi gastrointestinal, dan kerusakan neurologis). Obat ini membantu pertumbuhan, reproduksi sel, hematopoiesis, nukleoprotein, dan sintesis mielin. Ini juga memainkan peran penting dalam metabolisme lemak, metabolisme karbohidrat, serta sintesis protein. Sel yang mengalami pembelahan cepat (misalnya, sel epitel, sumsum tulang, dan sel myeloid) memiliki kebutuhan vitamin B12 yang tinggi.

Pemberian vitamin B12 parenteral dengan cepat dan lengkap membalikkan anemia megaloblastik dan gejala gastrointestinal akibat defisiensi vitamin B12. Pemberian vitamin B12 parenteral yang cepat pada defisiensi terkait kerusakan neurologis mencegah perkembangan kondisi ini.

Pada 24 pasien defisiensi vitamin B12 yang telah distabilkan dengan terapi vitamin B12 intramuskular (IM), dosis harian tunggal sianokobalamin intranasal selama 8 minggu menyebabkan konsentrasi vitamin B12 serum yang berada dalam kisaran target terapi (> 200ng/L).

Vitamin B12 (cyanocobalamin) merupakan senyawa koordinasi yang mengandung kobalt yang dihasilkan oleh mikroba usus, dan vitamin alami yang larut dalam air dari keluarga B-kompleks yang harus digabungkan dengan Faktor Intrinsik untuk penyerapan oleh usus. Vitamin B12 diperlukan untuk hematopoiesis, metabolisme saraf, produksi DNA dan RNA, dan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein.

Vitamin B12 meningkatkan fungsi zat besi dalam siklus metabolisme dan membantu asam folat dalam sintesis kolin. Metabolisme B12 saling berhubungan dengan asam folat. Defisiensi vitamin B12 menyebabkan anemia pernisiosa, anemia megaloblastik, dan lesi neurologis.

Penyerapan

Vitamin B12 dengan cepat diserap dari tempat injeksi intramuskular (IM) dan subkutan (SC); dengan konsentrasi plasma puncak dicapai sekitar 1 jam setelah injeksi IM. Vitamin B12 yang diberikan secara oral berikatan dengan faktor intrinsik (IF) selama pengangkutannya melalui lambung. Pemisahan Vitamin B12 dan IF terjadi di ileum terminal ketika kalsium hadir, dan vitamin B12 kemudian diserap ke dalam sel mukosa gastrointestinal. Kemudian diangkut oleh protein pengikat transcobalamin. Difusi pasif melalui dinding usus dapat terjadi, namun, dosis tinggi vitamin B12 diperlukan dalam kasus ini (yaitu >1 mg). Setelah pemberian dosis oral kurang dari 3 mcg, konsentrasi plasma puncak tidak tercapai selama 8 sampai 12 jam, karena vitamin sementara disimpan di dinding ileum bawah.

Rute Eliminasi

Obat ini sebagian diekskresikan dalam urin. Menurut sebuah studi klinis, sekitar 3-8 mcg vitamin B12 disekresikan ke dalam saluran pencernaan setiap hari melalui empedu. Pada pasien dengan tingkat faktor intrinsik yang memadai, semua kecuali sekitar 1 mcg diserap kembali. Ketika vitamin B12 diberikan dalam dosis tinggi yang memenuhi kapasitas pengikatan protein plasma dan hati, vitamin B12 yang tidak terikat dieliminasi dengan cepat dalam urin. Penyimpanan vitamin B12 dalam tubuh bergantung pada dosis.

Volume Distribusi

Cobalamin didistribusikan ke jaringan dan disimpan terutama di hati dan sumsum tulang.

Pembersihan

Selama pemuatan vitamin, ginjal mengakumulasi sejumlah besar vitamin B12 yang tidak terikat. Obat ini dibersihkan sebagian oleh ginjal, namun, reseptor multiligand _megalin_ mempromosikan reuptake dan reabsorpsi vitamin B12 ke dalam tubuh.