Teknetium

Teknetium (Tc)

1. Informasi Dasar

2. Sifat Fisika dan Kimia

Teknetium adalah logam berwarna abu-abu keperakan yang tarnish perlahan di udara lembab. Memiliki titik lebur 2200°C dan titik didih 4877°C. Keadaan oksidasi umum Tc adalah +7, +5, dan +4. Dalam kondisi oksidatif, Tc(VII) akan ada sebagai ion pertechnetate (TcO4-). Tc larut dalam asam nitrat, aqua regia, dan asam sulfat pekat, tetapi tidak larut dalam asam klorida. Tc merupakan inhibitor korosi yang sangat baik untuk baja dan superkonduktor yang sangat baik pada suhu 11K dan di bawahnya.

3. Keberadaan dalam Air dan Efek Kesehatan

Teknetium jarang ditemukan di lingkungan alami karena merupakan elemen radioaktif buatan manusia. Namun, Tc-99 telah terdeteksi dalam air tanah di sekitar fasilitas nuklir akibat kebocoran atau pembuangan limbah. Paparan Tc radioaktif dapat meningkatkan risiko kanker. Tc-99 memiliki waktu paruh 211.000 tahun, sehingga kontaminasinya bersifat jangka panjang.

4. Aplikasi Pengolahan Air dan Metode Penghilangan

Penghilangan Tc dari air melibatkan beberapa metode:

• Pertukaran ion menggunakan resin penukar anion khusus yang dapat menangkap kompleks TcO4-.
• Osmosis balik dapat menghilangkan sebagian besar spesies Tc terlarut.
• Koagulasi-flokulasi diikuti dengan penyaringan dapat menghilangkan Tc yang terikat pada partikel.
• Reduksi kimia Tc(VII) menjadi Tc(IV) yang kurang larut, diikuti dengan filtrasi.
• Adsorpsi menggunakan karbon aktif atau adsorben khusus lainnya.

Kombinasi metode-metode ini sering digunakan untuk mencapai tingkat penghilangan yang tinggi.

5. Penggunaan Industri dalam Pengolahan Air

Meskipun jarang, Tc kadang-kadang digunakan dalam dosis sangat kecil sebagai inhibitor korosi dalam sistem air tertutup, terutama di industri nuklir. Namun, penggunaannya sangat terbatas karena sifat radioaktifnya.

6. Studi Kasus dan Contoh Aplikasi Dunia Nyata

Di Hanford Site, Washington, AS, terjadi kontaminasi Tc-99 dalam air tanah akibat kegiatan produksi plutonium selama era Perang Dingin. Proyek pembersihan berskala besar telah dilakukan, termasuk:

• Penggunaan sistem pertukaran ion skala besar untuk mengolah jutaan liter air tanah.
• Pengembangan adsorben baru berbasis graphene oksida untuk menangkap Tc dengan lebih efisien.
• Implementasi teknologi permeable reactive barrier untuk mencegah migrasi Tc dalam air tanah.

Proyek ini telah berhasil mengurangi tingkat kontaminasi Tc secara signifikan, meskipun penanganan jangka panjang masih diperlukan.

7. Pedoman dan Standar Regulasi

Di banyak negara, termasuk Indonesia, tidak ada standar spesifik untuk Tc dalam air minum karena jarangnya keberadaannya. Namun, beberapa pedoman internasional mencakup:

• WHO menyarankan batas maksimum 1 Bq/L untuk Tc-99 dalam air minum.
• US EPA menetapkan Maximum Contaminant Level Goal (MCLG) 0 mCi/L untuk Tc-99 dalam air minum publik.
• Uni Eropa menetapkan batas 100 Bq/L untuk total radioaktivitas beta (termasuk Tc-99) dalam air minum.

8. Dampak Lingkungan dan Pertimbangan Keberlanjutan

Tc-99 merupakan kontaminan lingkungan jangka panjang karena waktu paruhnya yang panjang. Pengelolaan limbah Tc yang tepat sangat penting untuk mencegah pelepasan ke lingkungan. Metode pengelolaan berkelanjutan meliputi:

• Vitrifikasi limbah Tc menjadi bentuk gelas yang stabil untuk penyimpanan jangka panjang.
• Pengembangan teknik transmutasi nuklir untuk mengubah Tc menjadi isotop yang lebih stabil.
• Implementasi sistem closed-loop dalam fasilitas nuklir untuk meminimalkan produksi limbah Tc.
• Penelitian tentang bioremediasi menggunakan mikroorganisme yang dapat mengubah Tc menjadi bentuk yang kurang mobile.

9. Tren Masa Depan dan Penelitian dalam Pengolahan Air

Beberapa arah penelitian terkini meliputi:

• Pengembangan nanomaterial baru untuk adsorpsi Tc yang lebih efisien dan selektif.
• Eksplorasi teknik elektrokimia untuk penghilangan dan pemulihan Tc dari air limbah.
• Penelitian tentang fitoremediasi menggunakan tanaman yang dapat mengakumulasi Tc.
• Pengembangan sensor real-time untuk deteksi Tc tingkat rendah dalam sistem air.
• Studi tentang perilaku jangka panjang Tc dalam lingkungan akuatik dan interaksinya dengan materi organik.

10. Fakta Menarik Terkait Pengolahan Air

• Tc adalah elemen terkecil yang tidak memiliki isotop stabil, yang membuatnya unik dalam konteks pengolahan air.
• Meskipun radioaktif, Tc-99m digunakan secara luas dalam pencitraan medis karena waktu paruhnya yang pendek (6 jam) dan sifat radiasi gamma yang sesuai.
• Beberapa penelitian menunjukkan bahwa bakteri tertentu dapat menggunakan Tc sebagai akseptor elektron dalam respirasi anaerobik, membuka kemungkinan untuk bioremediasi.
• Tc dapat membentuk kompleks yang sangat mobile dalam air tanah, membuatnya menjadi "tracer" alami untuk studi hidrogeologi.
• Tc adalah satu-satunya elemen radioaktif yang memiliki nama yang berakhiran "-ium" namun bukan merupakan bagian dari aktinida.