Nikel

A.     Pengertian Nikel

Nikel ditemukan oleh Cronstedt pada tahun 1751 dalam  mineral yang disebutnya kupfernickel (nikolit). Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras. Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.

Nikel merupakan komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau siderit, dapat mengandung alloy besi dan nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara komersial dari pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yang menghasilkan 30% kebutuhan dunia akan nikel. Deposit nikel lainnya ditemukan di Kaledonia Baru, Australia, Cuba, dan Indonesia.

B. Sifat-sifat Nikel

Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal,  yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga.

Kegunaan

Nikel digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahan karat dan alloy lain yang bersifat tahan korosi, seperti Invar, Monel , Inconel , dan Hastelloys. Alloy tembaga-nikel berbentuk tabung banyak digunakan untuk pembuatan instalasi proses penghilangan garam untuk mengubah air laut menjadi air segar.

Nikel, digunakan untuk membuat uang koin, dan baja nikel untuk melapisi senjata dan ruangan besi (deposit di bank), dan nikel yang sangat halus, digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat). Nikel juga digunakan dalam keramik, pembuatan magnet Alnico dan baterai penyimpanan Edison .

Isotop

Nikel sulfat dan nikel oksida adalah senyawa yang penting. Nikel alam adalah camuran dari lima isotop stabil, ada pula sembilan isotop lainnya yang tidak stabil.

Penanganan

Terpapar dengan logam nikel dan senyawa nikel yang mudah larut tidak boleh melebih 0,05 mg/cm³ (selama 8 jam kerja per hari = 40 jam seminggu). Uap dan debu nikel sulfida beresiko karsinogenik (Khopkar, 1990).

Titrasi kompleksometri merupakan titrasi yang berdasarkan atas pembentukan persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), misalnya

Ag⁺ + 2CN^- Ag(CN)₂^-

Disamping titrasi kompleks biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Rumus struktur dari EDTA adalah sebagai berikut:

HOOC - CH₂ CH₃COOH

N – CH₂ – CH₂ – N

       HOOC - CH₂ CH₂COOH

Terlihat dari strukturnya bahwa molekul tersebut mengandung baik donor elektron dari atom oksigen maupun donor dari atom nitrogen sehingga dapat menghasilkan khelat bercincin sampai dengan enam secara serempak (Shevla, 1990).

Sebagian besar logam dalam larutan dapat ditentukan secara titrasi dengan larutan baku pereaksi pengompleks seperti misalnya etilen diamin tetra asetat atau EDTA. Reaksi dengan nikel secara stoikiometri adalah 1:1 dan berlangsung secara kuantitatif pada pH 7. Pereaksi EDTA umum dipakai dalam bentuk garamnya yang mudah larut dalam air. Indikator yang digunakan adalah EBT atau murexide, mampu menghasilkan kompleks berwarna dengan ion logam tetapi berubah warna apabila logam-logam terkomplekskan sempurna oleh EDTA pada titik akhir titrasi, karena indikator-indikator ini juga peka terhadap perubahan pH, larutan yang akan dititrasi harus dibuffer (Harjadi, 1993).

Keracunan oleh nikel juga terdapat dalam tiga bentuk pertama, kontak dengan larutan, larutan agram nikel, yang terjadi ditempat pengolahan bijih atau galvanisasi, yang megakibatkan dermatitis. Kedua, oleh karena menghirup persenyawaan Ni carbonyl semacam gas yang sangat beracun dan dapat mengakibatkan kematian oleh karena bronchopneumonia hemmoragik. Ketiga penghirupan debu nikel yang menyebeabkan tumor ganas paru-paru. NAB untuk Ni carbonyl adalah 0,001 ppm atau 0,007 mg/m³. Perlu diterangkan bahwa BDS bagian dari sejuta kesehatan dan keselamatan kerja dan pencegahannya (Suma’mur, 1999).

B.     Keracunan Nikel

Di sekitar kita banyak penyakit yang tak terduga mengancam kesehatan kita. Beberapa lama ini dokter di Inggris dibingungkan dengan berbagai penderitaan di telinga dan pipi para penduduk, yang ditandai dengan adanya peradangan pada kulit, dan merupakan tanda adanya alergi.

Nikel adalah logam yang banyak ditemukan di berbagai produk, baik dari HP sampai ke perhiasan dan bahkan ditemukan juga di kepala ikat pinggang, dan logam ini sangat sering menimbulkan radang pada kulit akibat kontak, demikian penelitian yang dilakukan oleh Mayo Clinic di Amerika (Artisita, 2009).

C.     Penggunaan dalam Bidang Industri

Nikel (Ni) sebagai bahan paduan logam banyak digunakan di berbagai industri logam, berbagai macam baja, serta electroplating. Untuk mandayagunakan karakteristik logam yang kuat, tahan tempa, anti-karat, tahan temperature rendah maupun tinggi, nikel banyak digunakan sebagai campuran baja nirkarat, campuran baja berbasis logam Ni, untuk memproduksi baterai dan katalis, sebagai bahan campuran kawat las cast iron (besi tuang) karena Ni memiliki karakteristik low solubility pada karbon (C), nickel screen, yaitu screen pada mesin rotary print dalam industri printing tekstil, berbagai jenis alloy nikel, koin, industri plumbing, peralatan listrik, dan stainless stell.

Berbagi macam industri menggunakan bahan baku Ni atau garam nikel, antara lain industri kimia, industri elektronik, serta industri logam. Berbagai macam jenis produk yang dihasilkan oleh industri logam berbahan baku Ni, antara lain compact disc (CD), baterai kering (Ni-MH), pigmen (pewarna) cat, pelapisan permukaan (plating) logam/nonlogam, serta bahan magnetik.

Baterai nikel dalam keadaan padat tahan terhadap udara dan air pada suhu kamar sehingga Ni sering disepuh sebagai lapisan pelindung. Baterai Edison atau baterai nikel-besi menggunakan KOH sebagai elektrolit berdasarkan pada reaksi :

Fe + 2 NiO(OH) + 2H₂O                    e(OH)₂ + 2 Ni(OH)₂                 (~1,3 V)

D.    Efek Toksik

Pada umumnya, orang bisa terpapar Ni di tempat kerja dalam produksi atau proses yang menggunakan bahan Ni atau bisa juga melalui kontak dengan perhiasan yang mengandung Ni, stainless steel, serta peralatan masak yang mengandung Ni atau berbahan asam tembakau.

Paparan nikel (Ni) bisa terjadi melalui inhalasi, oral, dan kontak kulit. Reaksi Ni dan karbonmonoksida (CO) menghasilkan nikel karbonil (Ni[CO]₄) yang bisa terurai menjadi Ni dan CO pada pemanasan 200^o C. Proses tersebut merupakan metode yang mudah untuk pemurnian Ni. Nikel karbonil bersifat lebih toksik dan bisa mengganggu kesehatan masyarakat dibandingkan senyawa nikel lainnya dikarenakan nikel karbonil berbentuk cairan yang mudah menguap (volatile liquid) dan banyak digunakan dalam berbagai industri sehingga risiko manusia terkontaminasi nikel karbonil sangat tinggi. Gejala awal dari paparan Ni(CO)₄ berupa sakit kepala, mual, muntah, epigastrik, sakit dada, yang disertai gejala batuk-batuk, hiperpne, sianosis, sakit lambung dan usus, serta keadaan lemah. Gejala-gejala tersebut bisa disertai berbagai gejala demam, leukosistosis, dan pneumonia yang parah, kegagalan pernafasan, kadang-kadang edema serebral, yang kemudian dapat mengakibatkan kematian. Berdasarkan hasil autopsi terhadap korban yang meninggal akibat paparan Ni(CO)_4, diketahui bahwa kadar Ni tertinggi adalah di paru-paru selanjutnya dalam jumlah rendah terdapat di ginjal, hati, dan otak.

Paparan Ni dalam jangka panjang seringkali tidak jelas. Paparan akut Ni berakibat fatal, terutama terjadinya paparan nikel karbonil. Senyawa Ni paling berbahaya adalah nikeltetrakarbonil yang mudah menguap bila terinhalasi sehingga menimbulkan edema paru-paru. Orang yang minum air terkontaminasi nikel sulfat atau nikel klorida akan mengalami gangguan neurologis. Paparan akut nikel karbonil bisa mengakibatkan fibrosis pulmo atau edema ginjal.

Paparan akut Ni dosis tinggi melalui inhalasi bisa mengakibatkan kerusakan berat pada paru-paru dan ginjal serta gangguan gastrointestinal berupa mual, muntah, dan diare. Berdasarkan uji toksisitas akut pada hewan, diketahui bahwa tingkat toksisitas bervariasi dipengaruhi oleh tingkat kelarutan senyawa Ni. Senyawa larut seperti nikel asetat lebih toksik dibandingkan senyawa Ni yang tidak larut, seperti nickel powder.

Paparan Ni lewat kulit secara kronis bisa menimbulkan gejala, antara lain dermatitis nikel berupa eksema (kulit kemerahan, gatal) pada jari-jari, tangan, pergelangan tangan, serta lengan. Paparan kronis Ni secara inhalasi bisa mengakibatkan gangguan pada alat pernafasan, berupa asma, penurunan fungsi paru-paru, serta bronkitis.

Paparan inhalasi nikel oksida, nikel subsulfida, nikel sulfat heptahidrat pada hewan uji bisa mengakibatkan munculnya gangguan paru-paru dan gangguan sistem imunitas.

Tingginya kadar Ni dalam jaringan tubuh manusia bisa mengakibatkan munculnya berbagai efek samping, yaitu akumulasi Ni pada kelenjar pituitari yang bisa mengakibatkan depresi sehingga mengurangi sekresi hormon prolaktin di bawah normal. Akumulasi Ni pada pankreas bisa menghambat sekresi hormon insulin.

Konsumsi makanan mengandung Ni 600 mg/hari sudah menunjukkan toksisitas pada manusia (MD’S Choice Inc, 2000).

E.     Karsinogenitas

Logam nikel dan senyawa nikel merupakan bahan karsinogenik. Inhalasi debu mengandung Ni-sulfida. Ni-subsulfida dapat mengakibatkan kanker paru-paru, kanker rongga hidung, kanker pita suara, bahkan dapat mengakibatkan kematian. Nikel merupakan bahan karsinogenik alat respirasi, terutama bagi pekerja di industri pemurnian nikel. Pekerja yang terpapar Ni ditempat kerja selama 40 tahun bisa mengalami kanker paru-paru dan kanker nasal. Para pekerja permurnian Ni di Britain menunjukkan risiko terkena kanker paru-paru sebesar 5 kali lipat dan risiko 150 kali lipat terkena kanker nasal dibandingkan penduduk lainnya. Demikian pula di Norwegia, terjadi peningkatan risiko terkena kanker larink bagi pekerja di pemurnian nikel (Ni), meningkatnya risiko kanker lambung, sarkoma jaringan lunak bagi pekerja tambang Ni di Uni Soviet, serta meningkatnya kasus kanker ginjal di antara para pekerja pemurnian Ni di Kanada dan Norwegia.

Para pekerja di lingkungan industri yang menggunakan bahan Ni pada awalnya menunjukkan perubahan sitologi pada sputa, yang selanjutnya berubah menjadi kanker pernafasan.

Pemurnian Ni menghasilkan nikel karbonil yang bersifat karsinogenik. Selain Ni karbonil yang bersifat karsinogen adalah campuran nikel sulfid yang terdapat pada batuan. Berdasarkan hasil penelitian, Ni subsulfit (Ni₃S₂) yang diberikan melalui suntikan dapat menimbulkan tumor lokal di tempat bekas suntikan pada hewan uji tikus, demikian pula inhalasi Ni₃S₂ pada hewan uji tikus yang bisa mengakibatkan kanker alat pernafasan. Hasil penelitian secara in vitro menunjukkan bahwa Ni₃S₂ dan NiSO₄ pada sel mamalia mampu meningkatkan terjadinya transformasi sel.            

The Environtmental Protection Agency (EPA) menetapkan debu nikel murni dan nikel subsulfida sebagai bahan karsinogen klas A, nikel karbonil sebagai karsinogen klas B pada manusia, dan garam nikel larut yang tidak bersifat karsinogen.

Nikel sulfat bisa terpapar melalui inhalasi. Sementara itu, Nikel asetat dalam air minum tidak bersifat karsinogenik pada hewan uji tikus maupun mencit.

EPA menghitung inhalation unit risk pemicu kanker sebesar 2,4 x 10^-4 (mg/m³)^-1 untuk debu nikel murni di udara. Hitungan itu berdasarkan pada kemampuan bernafas seseorang setiap hari dengan kadar debu Ni di udara sebesar 0,004 mg/m³ atau kadar debu Ni mencapai 4 x 10^-6 mg/m³ sepanjang hidup manusia sehingga tidak seorang pun dari satu juta orang yang terserang kanker. Apabila kadar debu nikel udara sebesar 0,04 mg/m³, maka tak seorang pun dari seratus ribu orang yang terserang. Apabila kadar debu nikel di udara sebesar 0,4 mg/m³, maka tidak seorang pun dari sepuluh ribu orang yang akan terserang kanker (US Environmental Protection Agency, 2000).

EPA menghitung inhalation unit risk pemicu kanker sebesar 4,8 x 10^-4 (mg/m³)^-1 untuk nikel subsulfida di udara. Hitungan tersebut terjadi berdasarkan kemampuan bernafas seseorang setiap hari dengan kadar debu Ni-sulfida di udara sebesar 0,002 mg/m³ atau kadar debu Ni mencapai 2 x 10^-6 mg/m³ sepanjang hidup manusia sehingga tidak seorang pun dari satu juta orang yang terserang kanker. Jika kadar niklel subsulfida udara sebesar 0,02 mg/m³, maka tidak seorang pun dari seratus ribu orang yang terserang kanker. Jika kadar debu nikel di udara sebesar 0,2 mg/m³, maka tak seorang pun dari sepuluh ribu orang terserang kanker (US Environmental Protection Agency, 2000).

F.      Efek Defisiensi

Defisiensi Ni bisa mengakibatkan perubahan metabolisme glukosa dan bisa menurunkan toleransi terhadap glukosa. Pada hewan uji tikus, diketahui bahwa Ni adalah golongan trace metal yang esensial. Urease dari jackbean dimanfatkan sebagai nickel metalloenzyme, sedangkan Ni dibutuhkan untuk metabolisme urea di dalam sel kultur kacang kedelai.

Defisiensi Ni pada hewan uji tikus mampu menghambat pertumbuhan dan anemia., serta mengakibatkan penurunan kadar glukosa serum dan mengganggu absorpsi Fe melalui alat percernaan makanan. Defisiensi Ni pada ayam menunjukkan gejala, antara lain :

1. Perubahan pigmentasi dan dermatitis pada bagian bawah kaki ayam
2. Terjadi abnormalitas kaki meliputi pengurangan perbandingan panjang dan lebar tibia atau penebalan pada tulang panjang. Defisiensi Ni pada babi menunjukkan gejala, antara lain penurunan laju pertumbuhan, terjadi kelambatan estrus, peningkatan mortalitas pasca kelahiran, kulit bersisik, dan terjadi parakeratosis. Defisiensi Ni pada ruminansia menunjukkan gejala, antara lain terjadinya penurunan aktivitas ruminal urease, penurunan laju pertumbuhan, serta peningkatan mortalitas.

G.    Penanggulangan Toksisitas

Sodium dietilditiokarbamat, chelating agent seperti d-penicillamine, dan triethylenetetraamine mampu mengurangi toksisitas Ni. British Anti Lewisite (BAL) atau 2.3-dimerkaptopropanol sebagai chelating agent bisa mengurangi toksisitas nikel, sedangkan dithicarb (dietilditiocarbanat) atau DDC bermanfaat sebagai obat untuk keracunan nikel karbonil.

M. Pengendalian Nikel

1. Secara teknis

a. Subtitusi

Pengendalian subtitusi ini dengan menggunakan earphone

b. Eliminasi

Pengendalian secara eliminasi ini dengan penarikan Hp berbahan nikel di pasaran

2. Secara Administrasi

a. Melarang masuknya Handphone berbahan nikel di pasar

b. Meningkatkan pengawasan terhadap beredarnya hand phone berbahan nikel

3. Penggunaan APD

a. Menggunakan penutup kepala (jilbab bagi wanita muslim)

b. Menggunakan earphone

c. Menggunakan sarung Handphone