APLIKASI SENYAWA KOMPLEKS

APLIKASI SENYAWA KOMPLEKS
DALAM KEHIDUPAN SEHARI- HARI
Abstraksi
Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logam
pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya
kepada ion logam pusat. Senyawa kompleks memiliki peranan penting dalam
kehidupan sehari – hari. Aplikasi senyawa ini meliputi bidang kesehatan, farmasi,
industri, dan lingkungan, pertanian dan bidang lainnya. Banyak contoh aplikasi
senyawa kompleks ini yang telah diterapkan dalam kehidupan sehari- hari yang
pemamfaatannya sangat berguna bagi kelangsungan hidup manusia, hewan dan
tanaman. Mulai dari pengikatan oksigen oleh Fe menjadi senyawa kompleks untuk
bernapas, seperti Sulfadiazin dan sulfamerazin merupakan ligan yang sering
digunakan untuk obat antibakteri. Penggunaannya secara luas untuk pengobatan
infeksi yang disebabkan oleh bakteri Gram-positif dan Gram negatif tertentu,
beberapa jamur, dan protozoa, dapat mengurangi dampak negatif pencemaran
lingkungan seperti polusi udara, dapat mengurangi bahkan menghentikan turunnya
potensial fuel cell pada katoda, penghilang rasa nyeri tulang yang disebabkan oleh
metastasis kanker prostat, payudara, paru-paru dan ginjal ke tulang, telah berhasil
dilakukan diagnosa dini dan terapi terhadap penyakit kanker, pelapisan pupuk
Nitrogen dengan asam humat menghasilkan pupuk urea yang lebih tidak mudah larut
untuk peningkatan efisiensi. Masih banyak lagi aplikasi senyawa kompleks yang
belum diuraikan. Selain aplikasi senyawa kompleks yang dapat mensejahterakan
kehidupan, banyak juga senyawa kompleks yang aplikasinya dapat membahayakan
kelangsungan hidup mahluk dimuka bumi ini. Contoh kecil aplikasi Rhodamin B dan
metanil yellow yang seharusnya dipakai sebagai pewarna pada tekstil di salah
gunakan menjadi pewarna pada makanan yang sering dikomsumsi anak-anak.
Penelitian senyawa kompleks terus berkembang baik sintesis maupun aplikasinya
yang dapat mensejahterakan kehidupan.
1. PENDAHULUAN
Senyawa kompleks memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari - hari.
Aplikasi senyawa ini meliputi bidang kesehatan, farmasi, industri, dan lingkungan.
Manusia setiap hari senantiasa memerlukan oksigen untuk bernapas. Proses
pengikatan oksigen oleh Fe menjadi senyawa kompleks dalam tubuh merupakan
salah satu contoh aplikasi senyawa kompleks dalam keseharian. Senyawa kompleks
terbentuk akibat terjadinya ikatan kovalen koordinasi antara suatu atom atau ion
logam dengan suatu ligan ( ion atau molekul netral ). Logam yang dapat membentuk
kompleks biasanya merupakan logam transisi, alkali, atau alkali tanah. Studi
pembentukan kompleks menjadi hal yang menarik untuk dipelajari karena kompleks
yang terbentuk dimungkinkan memberi banyak manfaat, misalnya untuk ekstraksi
dan penanganan keracunan logam berat.
Senyawa kompleks merupakan senyawa yang tersusun dari suatu ion logam
pusat dengan satu atau lebih ligan yang menyumbangkan pasangan elektron bebasnya
kepada ion logam pusat. Donasi pasangan elektron ligan kepada ion logam pusat
menghasilkan ikatan kovalen koordinasi sehingga senyawa kompleks juga disebut
senyawa koordinasi. Senyawa-senyawa kompleks memiliki bilangan koordinasi dan
struktur bermacam-macam. Mulai dari bilangan koordinasi dua sampai delapan
dengan struktur linear, tetrahedral, segi empat planar, trigonal bipiramidal dan
oktahedral. Namun kenyataan menunjukkan bilangan koordinasi yang banyak
dijumpai adalah enam dengan struktur pada umumnya oktahedral. (Iis Siti Jahro)
Penelitian kompleks terus berkembang dari kompleks inti tunggal mengarah
pada kompleks yang memiliki dua ion logam pusat yang dikenal sebagai kompleks
berinti ganda (binuklir). Pembentukan kompleks berinti ganda memerlukan ligan
jembatan yang dapat menghubungkan ion logam pusat yang satu dengan yang
lainnya. Ion oksalat (C2O42-) merupakan salah satu ligan jembatan yang banyak
digunakan akhir-akhir ini karena keunikannya yang dapat menghasilkan struktur
kompleks multidimensi (1, 2 atau 3 dimensi). Selain itu ion oksalat dapat berperan
sebagai mediator pertukaran sifat magnet diantara ion-ion logam pusat. Beberapa
senyawa kompleks oksalat yang telah berhasil disintesis diantaranya; {[A]
[MIMIII(C2O4)3]} dengan MI = Li, Na, MIII = Cr, Fe, {[A][M2II(C2O4)3]}4 dengan MII =
Mn, Fe dan {[A][MIIMIII(C2O4)3]}5 dengan MII = Mn, MIII = CrIII. Pembentukan
kompleks inti ganda [MnIICrIII(C2O4)3]- dari kompleks [CrIII(C2O4)3]3- dengan MnII
dalam larutan air berlangsung melalui mekanisme reaksi adisi. (Iis Siti Jahro)
Senyawa kompleks telah banyak dipelajari dan diteliti melalui suatu tahapantahapan reaksi (mekanisme reaksi) dengan menggunakan ion-ion logam serta ligan
yang berbeda-beda. Ligan memiliki kemampuan sebagai donor pasangan elektron
sehingga dapat dibedakan atas ligan monodentat, bidentat, tridentat dan polidentat.
Dalam kimia koordinasi, NO atau NO2 dapat berperan sebagai ligan sehingga
membentuk senyawa kompleks dengan beberapa logam transisi (Rilyanti, M dan
Sembiring, Z., 2005). Beberapa ligan dapat dideretkan dalam suatu deret
spektrokimia berdasarkan kekuatan medannya, yang tersusun sebagai berikut : I - <><>2- <>- <>- <>- <>- <>- <>2-<>- <>- < ox =" oksalat," en =" etilendiamin," bipi ="
2,2’-bipiridin" fen =" fenantrolin">2 dalam deret spektrokimia lebih kuat
dibandingkan ligan-ligan feroin (fenantrolin, bipiridin dan etilendiamin) dan lebih
lemah dari ligan CN.
NOx merupakan kelompok gas yang terdapat di atmosfer, terdiri dari NO dan
NO2, dimana gas NO tidak berwarna sedangkan gas NO2 berwarna coklat kemerahmerahan dan berbau tajam ( Sastrawijaya, 1991). NO atau NO2 adalah bahan
pencemar yang berbahaya dan memerlukan penanggulangan. Sumber utama NOx
selain dari aktivitas bakteri, aktivitas manusia juga merupakan konstribusi yang
cukup besar (bplhd. jakarta.go.id/ info/ NKLD / 2001 /DOCS/ Buku-II/ docs/
411.htm).
2. APLIKASI SENYAWA KOMPLEKS
Aplikasi senyawa kompleks sangat beragam dan banyak sekali karena
penelitian tentang senyawa kompleks terus berkembang dan perkembangannya sangat
pesat sekali sejalan dengan perkembangan IPTEK. Dalam makalah ini diuraikan
hanya sebagian kecil saja aplikasi senyawa kompleks tersebut.
Kobalt merupakan salah satu logam unsur transisi dengan konfigurasi elektron
3d7 yang dapat membentuk kompleks. Kobalt yang relatif stabil berada sebagai Co(II)
ataupun Co(III). Namun dalam senyawa sederhana Co, Co(II) lebih stabil dari
Co(III). Ion – ion Co2+ dan ion terhidrasi [Co(H2O)6]2+ stabil di air. Kompleks kobalt
dimungkinkan dapat terbentuk dengan berbagai macam ligan, diantaranya sulfadiazin
dan sulfamerazin. Sulfadiazin dan sulfamerazin merupakan ligan yang sering
digunakan untuk obat antibakteri. Keduanya merupakan turunan dari sulfonamid
yang penggunaannya secara luas untuk pengobatan infeksi yang disebabkan oleh
bakteri Gram-positif dan Gram negatif tertentu, beberapa jamur, dan protozoa
(Siswandono dan Soekardjo : 1995 ).
Salah satu keistimewaan dari reaksi kompleks adalah reaksi pergantian ligan
melalui efek trans. Reaksi pergantian ligan ini terjadi dalam kompleks oktahedral
dan segi empat. Ligan –ligan yang menyebabkan gugus yang letaknya trans
terhadapnya bersifat labil, dikatakan mempunyai efek trans yang kuat.
Untuk mengetahui kemampuan senyawa kompleks dengan ligan- ligan feroin
berinteraksi dengan gas NO2, maka perlu dilakukan penelitian meliputi sintesis dan
karakterisasi senyawa kompleks Co(II) menggunakan ligan bipiridin dan sianida serta
mempelajari interaksinya dengan gas NO2. Hasil penelitian ini diharapkan dapat
meningkatkan pemahaman reaksi subtitusi kompleks melalui efek trans dan hasilnya
digunakan sebagai acuan dalam pemanfaatan senyawa kompleks sebagai absorben
gas NOx, sehingga dapat mengurangi dampak negatif pencemaran lingkungan seperti
polusi udara.
Berbagai senyawa kompleks yang mempunyai struktur planar N4, telah
terbukti mempunyai kemampuan untuk mereduksi oksigen dengan 4-elektron transfer
proses. Proses logam yang berkarat karena oksidasi pada permukaan logam adalah
proses yang sangat familier. Proses respirasi biologis pada makhluk hidup dimana
terjadi perubahan oksigen menjadi air pada hemoglobin adalah proses yang penting.
Proses reduksi oksigen yang langsung menjadi air tanpa hasil samping adalah proses
sempurna 4-elektron transfer (O2 + H+ + 4e- → H2O) pada hemoglobin. (Eniya
Listiani Dewi)
Proses reduksi oksigen melalui senyawa kompleks Cytochrome-c Oxidase
(Cyt-c) merupakan contoh proses seperti pada elektroda positif fuel cell (katoda).
Pada proses biologis, transfer 4-elektron berjalan tanpa hasil sampingan peroksida
(H2O2). Sedangkan pada katoda fuel cell, dimana saat ini state-of-the-art katalis
adalah platina (Pt) yang mereduksi oksigen dengan 2-elektron transfer (O2 + 2H+ +
2e- → H2O2) menghasilkan peroksida dan selanjutnya tereduksi lagi menjadi air
(H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O). Sehingga terdapat 2 tahapan reaksi yang berlangsung
pada katoda. Untuk itu dengan senyawa kompleks yang menyerupai struktur Cyt-c,
dimana model planar katalis lebih memungkinkan untuk mereduksi oksigen dengan
mudah, maka pada makalah akan dikenalkan katalis yang mampu mereduksi oksigen
dengan bentuk planar berlogam center Fe, Co, dan Cu dengan ligan yang berbeda.
(Eniya Listiani Dewi)
Dengan adanya aplikasi senyawa kompleks ini, diharapkan problem drop
potensial yang disebabkan oleh peroksida pada katoda dimana menjadi penyebab
utama turunnya potensial fuel cell, menjadi berkurang atau tidak ada, karena reaksi
yang terjadi adalah 4-elektron transfer proses. (Eniya Listiani Dewi)
Senyawa
(HEDP=hydroxyethyli
kompleks
renium-186
dienediphosphonate)
dan
fosfonat,
186Re-HEDP
186Re-EDTMP
(EDTMP
=ethylenediaminetetra methylphosphonate), dewasa ini telah luas digunakan sebagai
penghilang rasa nyeri tulang yang disebabkan oleh metastasis kanker prostat,
payudara, paru-paru dan ginjal ke tulang.
Penggunaan radiofarmaka tersebut merupakan pengganti penggunaan
analgesik, hormon, kemoterapi, dan narkotik yang diketahui memberikanefek
samping yang tidak diinginkan. Metode preparasi dan uji kualitas senyawa kompleks
186Re-HEDP dan 186Re-EDTMP telah dikembangkan untuk tujuan produksi
komersial.Penentuan kemurnian radiokimia dengan kromatografi kertas dalam
berbagai kepolaran pelarut menunjukkan kemurnian radiokimia diatas 90% sampai
hari ketiga setelah proses penandaan dilakukan. ( Adang H.G , dkk)
Disamping itu hasil pengujian menunjukkan pula bahwa larutan senyawa
kompleks bebas pirogen dan steril. Hasil uji pada binatang percobaan tikus putih
menunjukkan kandungan senyawa kompleks di dalam darah mencapai puncaknya
pada 5 menit setelah penyuntikan. Sedangkan ekskresi radiofarmaka kedua kompleks
di dalam urin menunjukkan adanya keradioaktifan sekitar 41% dan 38,5 % dalam
bentuk perenat, 186ReO4 -, setelah 20 jam penyuntikan. Hasil biodistribusi dan
pencitraan (imaging) menggunakan kamera gamma terhadap mencit dan tukus putih
normal menunjukkan bahwa senyawa kompleks 186Re-HEDP dan 186Re-EDTMP
terakumulasi cukup nyata di tulang.( Adang H.G , dkk)
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi IPTEK dalam bidang kedokteran
nuklir sangat didukung oleh perkembangan iptek di bidang radiofarmaka. Dengan
perkembangan iptek radio farmaka telah berhasil dilakukan diagnosa dini dan terapi
terhadap penyakit kangker menggunakan radio nuklida yang sesuai. Penyakit kangker
telah menghantui masyarakat dunia karena banyak menyebabkan kematian.
Kedokteran nukilr telah menerapkan deteksi ini, berbagai macam kanker dan cara
terapi yang efektif dengan memanfaatkan radiasi dari radio isotop yang diberikan
kadalam tubuh atau sel kanker tang bersangkutan. .(Sulaiman, dkk ; 2007)
Radio isatop yang dapat digunakan untuk terapi kanker diantaranya adalah Ytrium-90
(90Y) yang merupakan radio isotop pemancar sinar b dengan energi 2,28 Mev dan
waktu paro (T1/2) 64,1 jam. Itrium-90 yang digunakan untuk terapi dapat diperoleh
dari hasil peluruhan stronsium-90 (90Sr) dapat dipisahkan dari induknya
90
Sr
(campuran 90Sr - 90Y ) yang merupakan radio nuklir dan hasil belah 235U. Metode
pemisahan yang telah dikembangkan saat ini adalah metode ekstraksi pelarut dan
kromatografi kolm dengan menggunakan penukar ion.(Sulaiman, dkk ; 2007)
Pemupukan dalam kegiatan budidaya tebu memegang peranan yang teramat
penting, selain dapat meningkatkan produksi biomassanya, pupuk juga dapat
meningkatkan keragaman dan kualitas hasil yang diperoleh. Masalah utama
penggunaan pupuk N pada lahan pertanian adalah efisiensinya yang rendah karena
kelarutannya yang tinggi dan kemungkinan kehilangannya melalui penguapan,
pelindian dan immobilisasi. Untuk itu telah dilakukan penelitian peningkatan efisiensi
pemupukan N dengan rekayasa kelat urea-humat pada jenis tanah yang mempunyai
tekstur kasar (Entisol) dengan menggunakan tanaman tebu varietas PS 851 sebagai
tanaman indikator. (Sri Nuryani H.U, dkk ; 2007 )
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelapisan urea dengan asam humat yang
berasal dari Gambut Kalimantan sebesar 1% menghasilkan pupuk urea yang lebih
tidak mudah larut daripada yang dilapisi asam humat dari Rawa Pening. Dengan
pelepasan N yang lebih lambat diharapkan keberadaan N di dalam tanah lebih awet
dan pemupukan menjadi lebih efisien. Pupuk urea-humat telah diaplikasikan ke tanah
Psamment (Entisol) yang kandungan pasirnya tinggi (tekstur kasar) untuk mewakili
jenis-jenis tanah yang biasa ditanami tebu dengan tekstur yang paling kasar. Respons
tanaman tebu varietas PS 851 menunjukkan kinerja pertumbuhan yang lebih baik di
tanah Vertisol. (Sri Nuryani H.U, dkk ; 2007 )
Rekayasa kelat urea-humat secara fisik dan kimia terbukti meningkatkan
efisiensi pemupukan N pada tanaman tebu. Penelitian ini memperlihatkan bahwa
memang efisiensi pemupukan N pada tanah Entisol dan Vertisol rendah, bahkan di
Entisol lebih rendah (hanya sekitar 25 %). Aplikasi pupuk urea-humat pada tanah
Vertisol dan Entisol terbukti meningkatkan efisiensi pemupukan N hingga 50 %. Di
tanah Entisol bahkan efisiensi pemupukan yang lebih tinggi dicapai pada dosis pupuk
yang lebih rendah. (Sri Nuryani H.U, dkk ; 2007 )
Rhodamin B Nama Kimia : N-[9-(2-Carboxyphenyl)-6-(diethylamino)-3Hxanthen-3-ethyethanaminium chlorida. Sinonim: tetra ethylrhodamine; D & C Red
No. 19; Rhodamine B Chloride; C. l. Basic Violet 10; C. l. 45170. dan metanil
yellow Nama kimia : 3-[[4-(phenylamino) phenyl] azo]; C.I. Acid yellow 36;
merupakan zat warna sintetik yang umum digunakan sebagai pewarna tekstil (Djalil,
dkk, 2005).
Walaupun memiliki toksisitas yang rendah, namun pengkonsumsian rhodamin
B dalam jumlah yang besar maupun berulang-ulang menyebabkan sifat kumulatif
yaitu iritasi saluran pernafasan, iritasi kulit, iritasi pada mata, iritasi pada saluran
pencernaan, keracunan, dan gangguan hati/liver (Trestiati, 2003). Rhodamin B
memiliki LD50 sebesar 89,5 mg/kg jika diinjeksikan pada tikus secara intravena
(Merck Index, 2006). Sedangkan untuk metanil yellow dapat menyebabkan iritasi
pada mata jika dikonsumsi dalam jangka panjang (Anonima, 2007). Kuning metanil
juga dapat bertindak sebagai tumor promoting agent dan menyebabkan kerusakan
hati (Djalil, dkk, 2005). Metanil yellow memiliki acute oral toxicity (LD50) sebesar
5000mg/kg pada tikus percobaan (Anonima, 2007).
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Eddy Setyo Mudjajanto dari Institut
Pertanian Bogor (IPB), menemukan banyak penggunaan zat pewarna rhodamin B dan
metanil yellow pada produk makanan industri rumah tangga. Rhodamin B dan
metanil yellow sering dipakai untuk mewarnai kerupuk, makanan ringan, terasi,
kembang
gula,
sirup,
biskuit,
sosis,
makaroni
goreng,
minuman
ringan,
cendol,manisan, gipang, dan ikan asap. Makanan yang diberi zat pewarna ini
biasanya berwarna lebih terang (Mudjajanto, 2007)
3. KESIMPULAN
Setelah mengumpulkan dan memahami aplikasi senyawa kompleks yang
bersumber dari jurnal ilmiah atau makalah ilmiah yang didownload dari internet maka
penulis mengammbil kesimpulan sebagai berikut:
1. Aplikasi senyawa kompleks sangat beragam dan banyak sekali.
2. Tujuan utama penelitian tentang senyawa kompleks adalah untuk pengembangan
IPTEK yang berguna untuk kesejahteraan umat manusia dan makhluk lain yang ada
dimuka bumi ini
3. Aplikasi senyawa kompleks banyak juga disalah gunakan oleh oknum atau manusia
sehingga membahayakan kelangsungan hidup bahkan dapat menyebabkan kematian.
4. Penelitian tentang senyawa kompleks ini akan terus berkembang sangat pesat baik
sintesis maupun aplikasinya.
DAFTAR PUSTAKA
Adang H.G., Sri Aguswarini, Abidin, Karyadi, Sri Bagiawati . 2007. Evaluasi
Biologis
Senyawa Kompleks Renium-186 Fosfonat Sebagai Radiofarmaka Terapi
Paliatif Kanker Tulang. Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka – BATAN
Kawasan PUSPIPTEK – Serpong
Iis Siti Jahro, Djulia Onggo, Ismunandar dan Susanto Imam Rahayu. Kajian
Mekanisme Reaksi Kompleks Multi Inti FeII-MnII-CrIII Dengan Ligan Ion
Oksalat Dan 2,(2’-pyridyl)quinoline Dalam Pelarut Metanol dan Air.
Departemen Kimia, FMIPA Institut Teknologi Bandung Jln. Ganesha No. 10
Bandung, 40132e-mail : [email protected]
Mita Rilyanti , Zipora Sembiring, R.A. Tri Handayani dan EM Subki. 2008. Sintesis
Senyawa Kompleks Cis-[Co(Bipi)2(Cn)2] Dan Uji Interaksinya Dengan Gas
No2 Menggunakan Metoda Spektrofotometri Uv-Vis Dan IR . Prosiding
Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II Universitas Lampung,
Sri Nuryani H.U*, Benito Heru Purwanto*, Azwar Maas*, Wiwik EW**, Oka A
Bannati and K.D. Sasmita. 2007. Peningkatan Efisiensi Pemupukan N Pada
Tanaman Tebu Melalui Rekayasa Khelat Urea-Humat. Jurnal Ilmu Tanah dan
Lingkungan Vol. 7 No.2. p: 93-102.
Eniya Listiani Dewi. BSS_96-1. Studi Respirasi Biologis 4-Elektron Transfer
Sebagai Reaksi Katalis Inorganik Logam Pada Katoda Fuel Cell. Badan
Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Pusat Teknologi Material. MH.
Thamrin 8, BPPT II, Lt.22, Jakarta. Email: [email protected]
Sulaiman, Adang Hardi G dan Noor Anis Kundari. 2007. Pemisahan Dan
Karakterisasi Spesi Senyawa Kompleks Ytrium-90 Dan Stronsium-90 Dengan
Elektroforesis Kertas. JFN, Vol.1 No.2 . ISSN 1978-8738. Pusat Radioisotop
dan Radiofarmaka – BATAN.
bplhd. jakarta.go.id/ info/ NKLD / 2001 /DOCS/ Buku-II/ docs/ 411.htm.
Diakses tanggal 13 mei 2010 Pukul 11.00 WIB www.google.com/polutan NO)
Rilyanti, M.dan Hadi, S. 2005, Sintesis,Karakterisasi Sifat Magnet dan Analisis
Thermal Kompleks ML’L” (M= Co, L’ = fen dan L” = CN), Jurnal Ilmiah
MIPA BKS – PTS Wilayah Indonesia Barat, Vol. VIII, No. 2, Oktober 2005
Sastrawijaya, T. 1991. Pencamaran Lingkungan. Rineka Cipta. Jakarta.
Hlm 165 201.