Tellurium

Tellurium (Te)

1. Informasi Dasar

2. Sifat Fisika dan Kimia

Tellurium adalah unsur metaloid yang berwarna putih keperakan dengan kilau metalik. Dalam bentuk kristal, tellurium bersifat rapuh dan mudah dihancurkan. Beberapa sifat penting tellurium meliputi:

• Titik leleh: 449,51°C
• Titik didih: 988°C
• Densitas: 6,24 g/cm³
• Elektronegativitas: 2,1 (skala Pauling)
• Konfigurasi elektron: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴

Secara kimia, tellurium dapat membentuk senyawa dengan valensi -2, +4, dan +6. Dalam larutan, tellurium sering ditemukan dalam bentuk asam telurik (H6TeO6) atau ion telurat (TeO4²⁻). Tellurium juga dapat membentuk kompleks halida dan oksida.

3. Keberadaan dalam Air dan Efek Kesehatan

Tellurium jarang ditemukan dalam konsentrasi tinggi di air alami. Namun, dapat hadir dalam air yang terkontaminasi limbah industri atau pertambangan. Konsentrasi tellurium dalam air minum biasanya sangat rendah, di bawah 1 μg/L.

Efek kesehatan dari paparan tellurium meliputi:

• Bau nafas dan keringat seperti bawang putih (gejala khas keracunan tellurium)
• Mual, muntah, dan sakit perut
• Gangguan sistem saraf pusat
• Kerusakan hati
• Perubahan warna kulit dan kuku menjadi kebiruan atau abu-abu

Meskipun toksisitas akut tellurium relatif rendah, paparan kronis dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius.

4. Aplikasi Pengolahan Air dan Metode Penghilangan

Penghilangan tellurium dari air melibatkan beberapa metode:

• Pertukaran Ion: Resin penukar anion kuat dapat digunakan untuk menghilangkan tellurium dalam bentuk anionik seperti telurat.
• Koagulasi dan Flokulasi: Garam besi atau aluminium dapat mengendapkan tellurium dari air.
• Adsorpsi: Karbon aktif atau adsorben khusus dapat mengikat tellurium.
• Membran Filtrasi: Reverse osmosis atau nanofiltrasi efektif untuk menghilangkan tellurium.
• Reduksi Kimia: Tellurium dapat direduksi menjadi bentuk yang kurang larut menggunakan agen pereduksi.

Pemilihan metode tergantung pada bentuk kimia tellurium, konsentrasi, dan karakteristik air yang diolah.

5. Penggunaan Industri dalam Pengolahan Air

Meskipun tellurium sendiri jarang digunakan dalam pengolahan air, beberapa senyawa tellurium memiliki aplikasi khusus:

• Tellurium dioksida kadang digunakan sebagai katalis dalam proses oksidasi lanjutan untuk pengolahan air limbah.
• Beberapa senyawa organotelurium telah diteliti sebagai agen antimikroba potensial dalam sistem pengolahan air.

6. Studi Kasus dan Aplikasi Dunia Nyata

Studi kasus 1: Penghilangan Tellurium dari Limbah Industri Semikonduktor

Sebuah pabrik semikonduktor di Taiwan menghadapi masalah kontaminasi tellurium dalam air limbahnya. Mereka menerapkan sistem pengolahan multi-tahap yang melibatkan:

1. Pra-oksidasi tellurium menggunakan ozon untuk mengubahnya menjadi bentuk telurat yang lebih mudah dihilangkan.
2. Koagulasi menggunakan garam ferri untuk mengendapkan tellurium.
3. Filtrasi menggunakan filter multimedia untuk menghilangkan endapan.
4. Penyempurnaan akhir menggunakan resin penukar ion untuk menghilangkan sisa tellurium terlarut.

Sistem ini berhasil mengurangi konsentrasi tellurium dari 5 mg/L menjadi kurang dari 0,05 mg/L, memenuhi standar pembuangan lokal.

Studi kasus 2: Pemulihan Tellurium dari Air Asam Tambang

Sebuah tambang tembaga di Chili menemukan konsentrasi tellurium yang signifikan dalam air asam tambangnya. Mereka mengembangkan proses inovatif untuk memulihkan tellurium sebagai produk bernilai:

1. Netralisasi awal air asam tambang menggunakan kapur.
2. Presipitasi selektif tellurium menggunakan sodium sulfida pada pH yang dikontrol.
3. Pemisahan endapan tellurium sulfida menggunakan flotasi.
4. Pemurnian dan pengolahan lebih lanjut untuk menghasilkan tellurium tingkat industri.

Proses ini tidak hanya menghilangkan kontaminan dari air, tetapi juga menghasilkan pendapatan tambahan dari penjualan tellurium.

7. Pedoman dan Standar Regulasi

Tidak ada standar universal untuk tellurium dalam air minum, namun beberapa negara dan organisasi telah menetapkan pedoman:

• WHO: Tidak menetapkan pedoman khusus untuk tellurium dalam air minum.
• EPA AS: Tidak ada standar air minum untuk tellurium, tetapi menetapkan batas pelaporan 500 μg/L untuk pemantauan kontaminan yang tidak diregulasi.
• Uni Eropa: Tidak ada standar spesifik untuk tellurium dalam Direktif Air Minum.
• Kanada: Menetapkan batas maksimum 10 μg/L untuk tellurium dalam air minum (pedoman provinsi).

Untuk air limbah, batas pembuangan tellurium bervariasi tergantung pada peraturan lokal dan jenis industri, biasanya berkisar antara 0,1 hingga 1 mg/L.

8. Dampak Lingkungan dan Pertimbangan Keberlanjutan

Tellurium memiliki beberapa implikasi lingkungan:

• Bioakumulasi: Tellurium dapat terakumulasi dalam organisme air dan rantai makanan.
• Toksisitas akuatik: Beberapa senyawa tellurium bersifat toksik bagi kehidupan akuatik pada konsentrasi rendah.
• Persistensi: Tellurium anorganik cenderung persisten di lingkungan.
• Mobilitas: Bentuk terlarut tellurium dapat bermigrasi melalui tanah dan air tanah.

Pertimbangan keberlanjutan meliputi:

• Pemulihan dan daur ulang tellurium dari limbah elektronik dan industri.
• Pengembangan metode pengolahan air yang lebih efisien energi untuk menghilangkan tellurium.
• Penelitian tentang fitoremediasi menggunakan tanaman yang dapat mengakumulasi tellurium.

9. Tren Masa Depan dan Penelitian dalam Pengolahan Air

Beberapa area penelitian dan tren yang menjanjikan meliputi:

• Nanomaterial berbasis tellurium untuk pengolahan air: Pengembangan nanopartikel tellurium yang dapat menghilangkan kontaminan secara selektif.
• Biosensor tellurium: Pemanfaatan sifat unik tellurium untuk mengembangkan sensor yang lebih sensitif untuk deteksi kontaminan air.
• Teknologi membran canggih: Membran yang dimodifikasi dengan senyawa tellurium untuk meningkatkan kinerja dalam desalinasi dan pemurnian air.
• Fotokatalisis: Eksplorasi semikonduktor berbasis tellurium untuk degradasi fotokatalitik polutan organik dalam air.
• Pemulihan tellurium dari air limbah: Pengembangan proses yang lebih efisien untuk memulihkan tellurium sebagai sumber daya berharga.

10. Fakta Menarik Terkait Pengolahan Air

• Tellurium adalah salah satu elemen terlangka di kerak bumi, lebih langka daripada emas atau platinum.
• Beberapa bakteri dapat "bernafas" menggunakan tellurium, mengubahnya menjadi bentuk nanokristalin yang bisa digunakan dalam aplikasi teknologi.
• Tellurium memiliki sifat termoelektrik yang unik, yang sedang diteliti untuk aplikasi pemulihan energi dalam sistem pengolahan air.
• Meskipun toksik dalam dosis tinggi, tellurium dianggap sebagai nutrisi ultra-trace yang mungkin penting bagi beberapa organisme.
• Tellurium digunakan dalam produksi panel surya, yang ironisnya dapat berkontribusi pada kontaminasi air jika tidak didaur ulang dengan benar.