Emas

Emas (Au)

1. Informasi Dasar

2. Sifat Fisika dan Kimia

Emas adalah logam berwarna kuning yang sangat mudah ditempa dan ulet. Ini adalah konduktor listrik dan panas yang sangat baik. Emas bersifat inert dan tahan terhadap sebagian besar reagen kimia. Dalam bentuk koloid, emas dapat berwarna merah, ungu, atau hitam. Emas murni sangat lunak sehingga biasanya dipadukan dengan logam lain untuk meningkatkan kekuatannya.

Emas memiliki titik leleh 1064°C dan titik didih 2856°C. Kepadatannya adalah 19,3 g/cm3 pada suhu kamar. Emas tidak teroksidasi di udara atau air pada suhu apapun, menjadikannya salah satu logam paling tahan korosi.

3. Keberadaan dalam Air dan Efek Kesehatan

Emas umumnya hadir dalam konsentrasi yang sangat rendah di air alami, biasanya kurang dari 0,05 μg/L. Keberadaannya dalam air tanah dan permukaan biasanya berasal dari deposit mineral alami atau aktivitas penambangan. Emas dalam bentuk logam dianggap tidak beracun dan tidak larut dalam cairan tubuh manusia. Namun, beberapa senyawa emas seperti auric chloride dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan mukosa jika terpapar dalam jumlah besar.

Meskipun emas umumnya dianggap aman, paparan jangka panjang terhadap debu atau uap emas dapat menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai chrysiasis, di mana kulit dan jaringan tubuh menjadi berwarna kebiruan-abu-abu. Ini lebih sering terjadi dalam penggunaan medis emas untuk pengobatan arthritis daripada paparan lingkungan.

4. Aplikasi Pengolahan Air dan Metode Penghilangan

Meskipun emas jarang menjadi kontaminan yang menjadi perhatian dalam pengolahan air minum, ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menghilangkan emas dari air:

• Pertukaran ion: Resin penukar anion khusus dapat digunakan untuk menangkap kompleks aurosianida yang terbentuk selama proses sianidasi dalam penambangan emas.

• Adsorpsi: Karbon aktif dapat mengadsorpsi emas dari larutan, terutama dalam bentuk kompleks.

• Presipitasi: Emas dapat diendapkan dari larutan menggunakan agen pereduksi seperti sodium borohydride atau hidrazin.

• Membran filtrasi: Teknologi membran seperti nanofiltrasi atau osmosis balik dapat menghilangkan partikel emas koloid atau kompleks emas terlarut.

• Elektrolisis: Emas dapat diperoleh kembali dari larutan melalui deposisi elektrolisis pada katoda.

Dalam pengolahan air limbah industri, terutama dari operasi pertambangan atau elektroplating, penghilangan dan pemulihan emas menjadi lebih penting karena nilai ekonominya.

5. Penggunaan Industri dalam Pengolahan Air

Meskipun emas sendiri jarang digunakan secara langsung dalam pengolahan air, beberapa aplikasi terkait emas dalam industri pengolahan air meliputi:

• Nanopartikel emas digunakan dalam beberapa teknologi pemurnian air yang sedang berkembang karena sifat katalitiknya yang unik.

• Elektroda berlapis emas kadang digunakan dalam sistem elektrolisis air untuk produksi hidrogen atau dalam sensor kualitas air karena ketahanan korosinya yang tinggi.

• Dalam pengolahan air limbah pertambangan emas, teknologi pengolahan air khusus dikembangkan untuk memulihkan emas dan menghilangkan kontaminan terkait seperti sianida.

6. Studi Kasus dan Contoh Aplikasi Dunia Nyata

Studi kasus: Pemulihan Emas dari Limbah Elektroplating

Sebuah fasilitas elektroplating emas di Jepang mengimplementasikan sistem pemulihan emas untuk air limbah mereka. Proses ini melibatkan beberapa tahap:

• Penyaringan awal untuk menghilangkan partikel padat.

• Penggunaan resin penukar ion khusus untuk menangkap ion emas dari larutan.

• Elusi emas dari resin menggunakan larutan tiosianat.

• Elektrolisis larutan kaya emas untuk mendapatkan logam emas murni.

Sistem ini mampu memulihkan lebih dari 99% emas dari air limbah, mengurangi biaya pembuangan limbah dan menciptakan aliran pendapatan tambahan dari emas yang dipulihkan.

7. Pedoman dan Standar Regulasi

Karena toksisitas rendahnya, emas tidak memiliki batas regulasi yang ketat dalam air minum seperti logam berat lainnya. Namun, beberapa pedoman yang relevan meliputi:

• WHO tidak menetapkan pedoman untuk emas dalam air minum karena dianggap tidak berisiko pada tingkat yang biasanya ditemukan.

• US EPA tidak memiliki standar air minum untuk emas, tetapi memiliki pedoman untuk pembuangan limbah yang mengandung emas dari operasi pertambangan dan pemrosesan.

• Uni Eropa tidak memiliki standar khusus untuk emas dalam air minum, tetapi mengatur penggunaan nanopartikel emas dalam aplikasi yang berpotensi mempengaruhi pasokan air.

8. Dampak Lingkungan dan Pertimbangan Keberlanjutan

Meskipun emas sendiri dianggap tidak beracun, penambangan dan pemrosesan emas dapat memiliki dampak lingkungan yang signifikan:

• Penggunaan sianida dalam ekstraksi emas dapat mencemari sumber air jika tidak dikelola dengan baik.

• Penambangan emas sering dikaitkan dengan deforestasi dan erosi, yang dapat mempengaruhi kualitas air permukaan.

• Merkuri, yang sering digunakan dalam penambangan emas skala kecil, adalah kontaminan air yang sangat beracun.

Upaya keberlanjutan dalam industri emas meliputi:

• Pengembangan metode ekstraksi bebas sianida yang lebih ramah lingkungan.

• Peningkatan efisiensi dalam penggunaan air dan daur ulang di operasi pertambangan.

• Implementasi sistem pengolahan air limbah canggih untuk memulihkan emas dan menghilangkan kontaminan.

9. Tren Masa Depan dan Penelitian dalam Pengolahan Air yang Melibatkan Emas

Beberapa area penelitian dan tren yang menjanjikan meliputi:

• Penggunaan nanopartikel emas dalam fotokatalisis untuk pengolahan air, memanfaatkan kemampuannya untuk meningkatkan degradasi polutan organik di bawah cahaya.

• Pengembangan sensor berbasis emas untuk deteksi kontaminan air real-time dan ultra-sensitif.

• Eksplorasi sifat antimikroba nanopartikel emas untuk desinfeksi air.

• Peningkatan teknologi pemulihan emas dari air limbah industri dan pertambangan, termasuk pendekatan biosorpsi yang menggunakan mikroorganisme.

• Penelitian tentang potensi emas dalam teknologi membran canggih untuk desalinasi dan pemurnian air.

10. Fakta Menarik Terkait Pengolahan Air

• Air laut mengandung emas dalam jumlah kecil, dengan perkiraan total sekitar 20 juta ton emas terlarut di lautan dunia.

• Beberapa mikroorganisme dapat mengakumulasi emas dari lingkungan air mereka, menunjukkan potensi untuk bioremediasi dan pemulihan emas.

• Nanopartikel emas telah terbukti efektif dalam menghilangkan merkuri dari air terkontaminasi, menunjukkan potensi penggunaan satu logam mulia untuk menghilangkan yang lain dalam pengolahan air.

• Dalam beberapa aplikasi pengolahan air canggih, lapisan tipis emas digunakan pada membran untuk meningkatkan kinerja dan umur pakai.

• Meskipun mahal, emas kadang-kadang digunakan dalam komponen sistem pengolahan air di industri mikroelektronik karena sifatnya yang sangat murni dan tahan korosi.