Selenium adalah unsur kimia dengan simbol Se dan nomor atom 34. Selenium termasuk dalam golongan 16 (kelompok kalkogen) di tabel periodik, bersama dengan unsur-unsur seperti oksigen, sulfur, dan telurium. Meskipun tergolong sebagai non-logam, selenium memiliki beberapa sifat yang menyerupai metaloid, yang membuatnya menarik dalam berbagai aplikasi teknologi dan biologi.
Selenium merupakan unsur yang langka di kerak Bumi dan biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa, sering kali terkait dengan logam berat seperti tembaga. Selenium dikenal karena perannya yang esensial dalam kesehatan manusia, meskipun dalam dosis tinggi bisa bersifat beracun. Dalam artikel ini, kita akan membahas karakteristik fisika dan kimia selenium, sejarah penemuannya, perannya dalam biologi, serta berbagai aplikasi pentingnya dalam teknologi dan industri.
Fakta Dasar tentang Selenium
| Sifat | Detail |
|---|---|
| Simbol | Se |
| Nomor Atom | 34 |
| Golongan | 16 (kelompok kalkogen) |
| Periode | 4 |
| Massa Atom Relatif | 78,96 u |
| Konfigurasi Elektron | [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴ |
| Titik Leleh | 221 °C |
| Titik Didih | 685 °C |
| Fase pada Suhu Ruang | Padat |
| Warna | Abu-abu metalik (untuk bentuk alotrop abu-abu) |
| Sifat Reaktif | Moderat (bereaksi dengan logam dan non-logam) |
| Kelimpahan di Alam | Jarang, sekitar 0,05 ppm di kerak Bumi |
Sejarah Penemuan Selenium
Selenium pertama kali ditemukan oleh ahli kimia Swedia Jöns Jacob Berzelius pada tahun 1817. Berzelius menemukannya ketika sedang mempelajari endapan di pabrik asam sulfat di Swedia. Pada awalnya, ia menduga bahwa bahan ini adalah telurium, unsur yang dikenal karena kemiripannya dengan selenium. Namun, setelah melakukan analisis lebih lanjut, Berzelius menyadari bahwa unsur ini berbeda dan kemudian menamainya selenium, yang berasal dari kata Yunani “selene” yang berarti bulan, sebagai pasangan dari telurium yang dinamai dari kata “tellus” yang berarti Bumi.
Sejak penemuannya, selenium telah digunakan dalam berbagai bidang, mulai dari fotografi, elektronik, hingga industri kaca. Selain itu, selenium juga diakui sebagai unsur penting bagi kesehatan manusia dan hewan dalam jumlah yang sangat kecil, tetapi berbahaya jika dikonsumsi dalam jumlah besar.
Sifat Fisika Selenium
Selenium memiliki beberapa sifat fisika yang unik, yang membuatnya menarik untuk digunakan dalam beberapa aplikasi teknologi modern.
1. Alotrop Selenium
Selenium memiliki beberapa alotrop, yaitu bentuk-bentuk berbeda dari unsur yang sama dalam kondisi fisika yang berbeda. Alotrop selenium memiliki sifat yang berbeda, baik dalam penampilan maupun sifat fisikanya:
- Selenium Abu-abu (Metallic Selenium): Ini adalah bentuk alotrop paling stabil dari selenium. Selenium abu-abu adalah semikonduktor yang memiliki konduktivitas listrik yang meningkat ketika terkena cahaya (sifat fotokonduktivitas). Bentuk ini digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik, seperti sel surya dan fotodetektor.
- Selenium Merah (Amorf): Selenium merah adalah bentuk alotrop non-kristalin yang terbentuk ketika selenium dilebur dan didinginkan dengan cepat. Selenium amorf bersifat isolator dan banyak digunakan dalam pembuatan kaca dan pigmen.
- Selenium Hitam: Bentuk ini adalah bentuk alotrop antara, yang juga amorf tetapi sedikit lebih teratur dibandingkan dengan selenium merah.
2. Konduktivitas Listrik
Salah satu sifat fisika yang paling menarik dari selenium adalah fotokonduktivitasnya, yang berarti bahwa konduktivitas listriknya meningkat ketika terkena cahaya. Sifat ini membuat selenium sangat berharga dalam aplikasi elektronik dan fotografi, terutama dalam fotokopi dan sel surya.
3. Titik Leleh dan Titik Didih
Selenium memiliki titik leleh yang relatif rendah, yaitu sekitar 221 °C, dan titik didih yang juga cukup tinggi untuk unsur non-logam, yaitu 685 °C. Ini menunjukkan bahwa selenium dapat diproses dalam berbagai aplikasi industri yang melibatkan suhu tinggi.
4. Densitas dan Penampilan
Selenium dalam bentuk alotrop abu-abu memiliki densitas sekitar 4,81 g/cm³, yang menempatkannya di antara logam dan non-logam dalam hal berat jenis. Dalam bentuk ini, selenium memiliki penampilan abu-abu metalik dengan kilau yang mengkilap, sedangkan dalam bentuk alotrop lainnya, selenium cenderung memiliki warna merah atau hitam.
Sifat Kimia Selenium
Secara kimia, selenium memiliki sifat yang cukup reaktif, terutama dengan logam dan non-logam lainnya. Selenium dapat membentuk berbagai senyawa, baik organik maupun anorganik, dan banyak dari senyawa ini penting dalam aplikasi industri dan biologi.
1. Sifat Metaloid
Selenium memiliki sifat yang mirip dengan sulfur dan telurium, dua unsur lainnya dalam kelompok kalkogen. Meskipun tergolong sebagai non-logam, selenium memiliki beberapa sifat metaloid, terutama dalam hal kemampuannya untuk bertindak sebagai semikonduktor.
2. Reaksi dengan Oksigen
Selenium dapat bereaksi dengan oksigen untuk membentuk senyawa oksida, seperti selenium dioksida (SeO₂). Selenium dioksida adalah padatan putih yang banyak digunakan dalam industri sebagai katalis dan sebagai bahan baku untuk produksi senyawa selenium lainnya.
3. Reaksi dengan Hidrogen
Selenium dapat bereaksi dengan hidrogen untuk membentuk hidrogen selenida (H₂Se), senyawa yang sangat beracun dan berbau seperti telur busuk. Hidrogen selenida adalah gas beracun yang juga digunakan dalam sintesis senyawa organoselenium.
4. Senyawa dengan Logam
Selenium dapat membentuk senyawa dengan logam, yang disebut selenida, seperti seng selenida (ZnSe) atau perak selenida (Ag₂Se). Senyawa ini memiliki aplikasi dalam elektronik dan teknologi optik.
5. Senyawa Organoselenium
Selenium juga dapat membentuk senyawa dengan karbon, yang dikenal sebagai senyawa organoselenium. Senyawa-senyawa ini memainkan peran penting dalam biologi, terutama dalam enzim yang mengandung selenium seperti glutation peroksidase, yang berfungsi sebagai antioksidan dalam tubuh manusia.
Isotop Selenium
Selenium memiliki beberapa isotop, baik yang stabil maupun radioaktif. Ada enam isotop stabil dari selenium, yaitu:
- Selenium-74 (Se-74)
- Selenium-76 (Se-76)
- Selenium-77 (Se-77)
- Selenium-78 (Se-78)
- Selenium-80 (Se-80)
- Selenium-82 (Se-82)
Isotop selenium-80 merupakan isotop yang paling melimpah di alam. Selenium juga memiliki isotop radioaktif, seperti selenium-79, yang digunakan dalam beberapa penelitian ilmiah dan aplikasi medis.
Peran Biologis Selenium
Selenium adalah unsur yang penting bagi kesehatan manusia, tetapi hanya dalam jumlah yang sangat kecil. Selenium adalah komponen dari beberapa enzim yang penting, seperti glutation peroksidase, yang berperan dalam melindungi sel dari kerusakan oksidatif.
1. Selenium sebagai Mikronutrien
Selenium diperlukan dalam jumlah mikro (sekitar 55 mikrogram per hari untuk orang dewasa) dan dapat ditemukan dalam berbagai makanan seperti:
- Daging dan ikan.
- Telur dan produk susu.
- Biji-bijian dan kacang-kacangan, terutama kacang Brazil yang kaya akan selenium.
Selenium bekerja sebagai antioksidan dengan membantu tubuh melawan radikal bebas, yang dapat merusak sel dan menyebabkan penuaan dini serta penyakit degeneratif.
2. Defisiensi Selenium
Kekurangan selenium dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, termasuk:
- Keshan disease: Penyakit jantung yang ditemukan secara khusus di daerah dengan tanah miskin selenium.
- Kashin-Beck disease: Penyakit tulang dan sendi yang juga terkait dengan defisiensi selenium.
3. Toksisitas Selenium
Meskipun selenium diperlukan dalam jumlah kecil, konsumsi selenium yang berlebihan dapat menyebabkan keracunan selenium atau selenosis, yang ditandai dengan gejala seperti:
- Kerusakan kuku dan rambut.
- Kelelahan dan irritabilitas.
- Kerusakan saraf dalam kasus yang parah.
Sumber Selenium di Alam
Selenium adalah unsur yang relatif langka, ditemukan di kerak Bumi dengan konsentrasi sekitar 0,05 ppm. Selenium biasanya ditemukan dalam bijih logam sulfida, terutama dalam penambangan tembaga, nikel, dan perak.
1. Mineral yang Mengandung Selenium
Selenium jarang ditemukan sebagai unsur bebas di alam. Sebaliknya, selenium biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa, terutama dalam mineral seperti:
- Selenit (mineral kalsium selenium oksida).
- Selenida yang terkait dengan logam berat, seperti tembaga dan perak.
2. Sumber Komersial
Sebagian besar selenium yang digunakan secara komersial diperoleh sebagai hasil sampingan dari proses pemurnian logam, terutama dari penambangan tembaga. Selenium juga dapat diperoleh dari pengolahan timah dan nikel.
Aplikasi Selenium
Selenium memiliki berbagai aplikasi penting dalam industri dan teknologi modern. Berikut adalah beberapa kegunaan utama selenium:
1. Fotokonduktivitas dan Fotovoltaik
Sifat fotokonduktivitas selenium digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:
- Sel fotovoltaik untuk mengubah cahaya menjadi energi listrik.
- Fotokopi dan alat pengganda gambar (xerografi), di mana selenium digunakan dalam drum fotokonduktif untuk merekam gambar.
2. Industri Kaca
Selenium digunakan dalam industri kaca untuk menghilangkan warna hijau yang dihasilkan oleh kotoran besi dalam kaca. Selenium juga digunakan untuk memberi warna merah atau merah muda pada kaca dan enamel.
3. Pigmen
Selenium digunakan sebagai pigmen dalam cat, keramik, dan plastik. Selenium sulfida digunakan sebagai bahan pengaktif dalam sampo anti-ketombe.
4. Katalis dalam Reaksi Kimia
Selenium digunakan sebagai katalis dalam beberapa reaksi kimia, termasuk dalam produksi asam sulfat melalui proses kontak, di mana selenium berperan dalam meningkatkan efisiensi reaksi.
5. Penggunaan Medis dan Nutrisi
Selenium digunakan dalam suplemen makanan untuk mencegah kekurangan selenium, terutama di daerah di mana tanahnya miskin selenium. Senyawa selenium juga sedang diteliti untuk aplikasi dalam pengobatan kanker sebagai agen kemopreventif.
Bahaya dan Dampak Lingkungan Selenium
Meskipun selenium penting bagi kesehatan manusia dalam jumlah kecil, selenium dalam konsentrasi tinggi dapat berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan.
1. Toksisitas Lingkungan
Selenium dapat menyebabkan polusi lingkungan jika dilepaskan dalam jumlah besar oleh industri, terutama dari pembangkit listrik tenaga batu bara dan pabrik peleburan logam. Selenium yang terakumulasi dalam air dan tanah dapat berbahaya bagi ekosistem, terutama organisme air.
2. Bahaya Kesehatan
Paparan selenium yang berlebihan, baik melalui udara, makanan, maupun air, dapat menyebabkan selenosis pada manusia dan hewan. Oleh karena itu, regulasi ketat diperlukan untuk mengontrol paparan selenium dalam lingkungan kerja dan industri.
Kesimpulan
Selenium adalah unsur yang unik dengan berbagai sifat fisika dan kimia yang menarik. Meskipun langka, selenium memainkan peran penting dalam teknologi modern, terutama dalam industri elektronik, kaca, dan pigmen. Lebih penting lagi, selenium adalah unsur esensial bagi kesehatan, dengan peran vital dalam melindungi tubuh dari kerusakan oksidatif.
Namun, seperti banyak unsur lainnya, selenium juga bisa berbahaya jika dikonsumsi atau terpapar dalam jumlah yang berlebihan. Oleh karena itu, pengelolaan yang hati-hati diperlukan dalam penggunaan selenium, baik dalam industri maupun dalam lingkungan.