Air Raksa = Merkuri = Hydrargirum

Raksa (nama lama: air raksa) atau merkuri atau hydrargyrum (Latin: Hydrargyrum, air/cairan perak) adalah unsur kimia pada tabel periodik dengan simbol Hg dan nomor atom 80.
Unsur golongan logam transisi ini berwarna keperakan dan merupakan satu dari lima unsur (bersama cesium, fransium, galium, dan brom) yang berbentuk cair dalam suhu kamar, serta mudah menguap.
 Hg akan memadat pada tekanan 7.640 Atm. Kelimpahan Hg di bumi menempati di urutan ke-67 di antara elemen lainnya pada kerak bumi. Di alam, merkuri (Hg) ditemukan dalam bentuk unsur merkuri (Hg0), merkuri monovalen (Hg1+), dan bivalen (Hg2+).
Raksa banyak digunakan sebagai bahan amalgam gigi, termometer, barometer, dan peralatan ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer alkohol, digital, atau termistor) dengan alasan kesehatan dan keamanan karena sifat toksik yang dimilikinya.Unsur ini diperoleh terutama melalui proses reduksi dari cinnabar mineral. Densitasnya yang tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa hanya dengan 20 persen volumenya terendam.

Pencemaran

Secara alamiah, pencemaran Hg berasal dari kegiatan gunung api atau rembesan air tanah yang melewati deposit Hg. Apabila masuk ke dalam perairan, merkuri mudah berkaitan dengan klor yang ada dalam air laut dan membentuk ikatan HgCl Dalam bentuk ini, Hg mudah masuk ke dalam plankton dan bisa berpindah ke biota laut lain. Merkuri anorganik (HgCl) akan berubah menjadi merkuri organik (metil merkuri) oleh peran mikroorganisme yang terjadi pada sedimen dasar perairan.Merkuri dapat pula bersenyawa dengan karbon membentuk senyawa organo-merkuri. Senyawa organo-merkuri yang paling umum adalah metil merkuri yang dihasilkan oleh mikroorganisme dalam air dan tanah. Mikroorganisme kemudian termakan oleh ikan sehingga konsentrasi merkuri dalam ikan meningkat. Metil Hg memiliki kelarutan tinggi dalam tubuh hewan air sehingga Hg terakumulasi melalui proses bioakumulasi dan biomagnifikasi dalam jaringan tubuh hewan air, dikarenakan pengambilan Hg oleh organisme air yang lebih cepat dibandingkan proses ekskresi.

Toksisitas

Keracunan kronis oleh merkuri dapat terjadi akibat kontak kulit, makanan, minuman, dan pernafasan. Toksisitas kronis berupa gangguan sistem pencernaan dan sistem syaraf atau gingvitis. Akumulasi Hg dalam tubuh dapat menyebabkan tremor, parkinson, gangguan lensa mata berwarna abu-abu, serta anemia ringan, dilanjutkan dengan gangguan susunan syaraf yang sangat peka terhadap Hg dengan gejala pertama adalah parestesia, ataksia, disartria, ketulian, dan akhirnya kematian. Wanita hamil yang terpapar alkil merkuri bisa menyebabkan kerusakan pada otak janin sehingga mengakibatkan kecacatan pada bayi yang dilahirkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa otak janin lebih rentan terhadap metil merkuri dibandingkan dengan otak dewasa^] Konsentrasi Hg 20 µgL dalam darah wanita hamil sudah dapat mengakibatkan kerusakan pada otak janin. Merkuri memiliki afinitas yang tinggi terhadap fosfat, sistin, dan histidil yang merupakan rantai samping dari protein, purin, pirimidin, pteridin, dan porifirin. Garam merkuri anorganik bisa mengakibatkan presipitasi protein, merusak Dalam konsentrasi rendah ion Hg+ sudah mampu menghambat kerja 50 enzim yang menyebabkan metabolisme tubuh terganggu.mukosa saluran pencernaan, merusak membran ginjal maupun membran filter glomerulus. Toksisitas kronis dari merkuri organik ini dapat menyebabkan kelainan berkelanjutan berupa tremor, terasa pahit di mulut, gigi tidak kuat dan rontok, albuminuria, eksantema pada kulit, dekomposisi eritrosit, serta menurunkan tekanan darah.Keracunan metil merkuri pernah terjadi di Jepang, dikenal sebagai Minamata yang mengakibatkan kematian pada 110 orang
Termometer air raksa

Termometer air raksa dalam gelas adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong.
Sebagai pengganti air raksa, beberapa termometer keluarga mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah untuk dibaca.
Jenis khusus termometer air raksa, disebut termometer maksimun, bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Saat suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat kembali ke bohlam membuat air raksa tetap di dalam tabung. Pembaca kemudian dapat membaca temperatur maksimun selama waktu yang telah ditentukan. Untuk mengembalikan fungsinya, termometer harus diayunkan dengan keras. Termometer ini mirip desain termometer medis.
Air raksa akan membeku pada suhu -38.83 °C (-37.89 °F) dan hanya dapat digunakan pada suhu di atasnya. Air raksa, tidak seperti air, tidak mengembang saat membeku sehingga tidak memecahkan tabung kaca, membuatnya sulit diamati ketika membeku. Jika termometer mengandung nitrogen, gas mungkin mengalir turun ke dalam kolom dan terjebak di sana ketika temperatur naik. Jika ini terjadi termometer tidak dapat digunakan hingga kembali ke kondisi awal. Untuk menghindarinya, termometer air raksa sebaiknya dimasukkan ke dalam tempat yang hangat saat temperatur di bawah -37 °C (-34.6 °F). Pada area di mana suhu maksimum tidak diharapkan naik di atas - 38.83 ° C (-37.89 °F) termometer yang memakai campuran air raksa dan thallium mungkin bisa dipakai. Termometer ini mempunyai titik beku of -61.1 °C (-78 °F).
Termometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu Celsius dan Fahrenhait. Anders Celsius merumuskan skala Celsius, yang dipaparkan pada publikasinya ”the origin of the Celsius temperature scale” pada 1742.
Celsius memakai dua titik penting pada skalanya: suhu saat es mencair dan suhu penguapan air. Ini bukanlah ide baru, sejak dulu Isaac Newton bekerja dengan sesuatu yang mirip. Pengukuran suhu celsius menggunakan suhu pencairan dan bukan suhu pembekuan. Eksperimen untuk mendapat kalibrasi yang lebih baik pada termometer Celsius dilakukan selama 2 minggu setelah itu. Dengan melakukan eksperimen yang sama berulang-ulang, dia menemukan es mencair pada tanda kalibrasi yang sama pada termometer. Dia menemukan titik yang sama pada kalibrasi pada uap air yang mendidih (saat percobaan dilakukan dengan ketelitian tinggi, variasi terlihat dengan variasi tekanan atmosfir). Saat dia mengeluarkan termometer dari uap air, ketinggian air raksa turun perlahan. Ini berhubungan dengan kecepatan pendinginan (dan pemuaian kaca tabung).
Tekanan udara mempengaruhi titik didih air. Celsius mengklaim bahwa ketinggian air raksa saat penguapan air sebanding dengan ketinggian barometer.
Saat Celsius memutuskan untuk menggunakan skala temperaturnya sendiri, dia menentukan titik didih pada 0 °C (212 °F) dan titik beku pada 100 °C (32 °F). Satu tahun kemudian Frenchman Jean Pierre Cristin mengusulkan versi kebalikan skala celsius dengan titik beku pada 0 °C (32 °F) dan titik didih pada 100 °C (212 °F). Dia menamakannya Centrigade.
Pada akhirnya, Celsius mengusulkan metode kalibrasi termometer sbb:
1. Tempatkan silinder termometer pada air murni meleleh dan tandai titik saat cairan di dalam termometer sudah stabil. ini adalah titik beku air.
2. Dengan cara yang sama tandai titik di mana cairan sudah stabil ketika termometer ditempatkan di dalam uap air mendidih.
3. Bagilah panjang di antara kedua titik dengan 100 bagian kecil yang sama.
Titik-titik ini ditambahkan pada kalibrasi rata-rata tetapi keduanya sangat tergantung tekanan udara. Saat ini, tiga titik air digunakan sebagai pengganti (titik ketiga terjadi pada 273.16 kelvins (K), 0.01 °C). CATATAN: Semua perpindahan panas berhenti pada 0 K, Tetapi suhu ini masih mustahil dicapai karena secara fisika masih tidak mungkin menghentikan partikel.
Hari ini termometer air raksa masih banyak digunakan dalam bidang meteorologi, tetapi pengguanaan pada bidang-bidang lain semakin berkurang, karena air raksa secara permanen sangat beracun pada sistem yang rapuh dan beberapa negara maju telah mengutuk penggunaannya untuk tujuan medis. Beberapa perusahaan menggunakan campuran gallium, indium, dan tin (galinstan) sebagai pengganti air raksa.

Berikut ini adalah sebab digunakannya air raksa yang merupakan satu-satunya bentuk logam yang cair sebagai alat pengukuran suhu atau temperatur pada termometer, yaitu :
1. Raksa dapat menyerap / mengambil panas dari suhu sesuatu yang diukur.
2. Raksa memiliki sifat yang tidak membasahi medium kaca pada termometer.
3. Raksa dapat dilihat dengan mudah karena warnanya yang mengkilat.
4. Raksa memiliki sifat pemuaian / memuai yang teratur dari temperatur ke temperatur.
5. Raksa memiliki titik beku dan titik didih yang rentangnya jauh, sehingga cocok untuk mengukur suhu tinggi.

Logam raksa sangat beracun, menyebabkan kerusakan pada sistem saraf  walaupun  pada tingkat paparan relatif rendah.  Hal ini terutama berbahaya bagi perkembangan janin. Raksa terakumulasi dalam tubuh manusia dan hewan dan dapat terkonsentrasi melalui rantai makanan, terutama dalam beberapa jenis ikan. Komisi dari Direktorat Jenderal Kesehatan dan Perlindungan Konsumen merekomendasikan bahwa ibu hamil dan menyusui harus membatasi konsumsi ikan karnivora yang besar (yang memangsa ikan-ikan kecil) seperti ikan todak, hiu, marlin, seligi dan tuna.

Hal ini disebabkan raksa beresiko tinggi untuk kesehatan manusia. Menurut World Health Organisation (WHO) , arktik di kutub selatan, yang tidak memiliki sumber-sumber pencemaran raksa, mengalami tingkat kontaminasi berbahaya terhadap mamalia laut dan spesies lainnya,  yang menjadi bahan makanan.

Sifat Kimia Logam Raksa (Merkuri atau Hydrargyrum) di Alam

Raksa terbentuk secara alami di alam dan terdapat dalam berbagai bentuk. Dalam bentuk murni  dikenal sebagai “logam” raksa (Hg (O) atau HgO). Raksa jarang ditemukan di alam  dalam bentuk murni, berupa logam cair, tetapi dalam senyawa anorganik dan garam. Raksa dapat terikat sebagai monovalen atau divalen (juga dinyatakan sebagai Hg (I) dan Hg (II) ). Banyak senyawa anorganik dan organik dapat dibentuk dari Hg (II).
Beberapa bentuk raksa terbentuk secara alami,  yang paling sering ditemukan adalah logam raksa, merkuri sulfida, merkuri klorida, dan metil merkuri. Beberapa mikro-organisme di alam dapat mengubah raksa di alam dari satu bentuk senyawa ke bentuk senyawa lainnya.

Raksa sebagai merkuri sulfida (bijih cinnabar). Sejarah menyebutkan, timbunan  cinnabar menjadi sumber utama bijih dalam pertambangan raksa komersial. Logam raksa diperoleh dengan memanaskan bijih pada suhu di atas 540 ºC. Bijih raksa akan menguap, dan uap-uap tersebut kemudian diambil dan didinginkan untuk membentuk logam cair raksa.
Sifat fisik raksa adalah mengkilap, putih keperakan, berwujud cair pada suhu kamar. Sering digunakan sebagai cairan dalam termometer dan listrik aktif. Jika dibiarkan dalam wadah terbuka, pada suhu kamar  logam raksa akan menguap. Uap raksa berwarna putih dan tanpa bau. Semakin tinggi suhu, semakin banyak uap yang dibebaskan dari logam raksa cair. Unsur raksa di atmosfer dapat mengalami transformasi dalam bentuk senyawa anorganik raksa, memungkinkan terbentuknya endapan raksa.

Senyawa anorganik raksa di antaranya raksa sulfida, HgS, raksa oksida (HgO) dan raksa klorida (HgCl2). Senyawa-senyawa raksa ini juga disebut garam raksa. Wujud fisik berupa kristal dan serbuk berwarna putih, kecuali raksa sulfida, yang merah  kehitaman setelah terkena cahaya. Beberapa garam raksa (seperti HgCl2) yang cukup volatile  (mudah menguap) ditemukan di atmosfer.

Ketika raksa  bersenyawa dengan karbon, yang dibentuk senyawa-senyawa yang disebut raksa “organik” atau senyawa-senyawa organomerkuri seperti metil merkuri, dimetil merkuri, fenil merkuri, dan etil merkuri, namun jauh yang paling umum dijumpai  sebagai kompleks raksa organik adalah metil merkuri. Senyawa anorganik dari senyawa-senyawa merkuri, baik metil merkuri dan fenil merkuri berupa “garam” (misalnya, metil merkuri klorida atau fenil merkuri asetat). Dalam keadaan murni, kebanyakan senyawa tersebut berbentuk kristal putih padat, kecuali dimetil merkuri berwujud cair.

Kompleks raksa organik yang paling banyak ditemukan di alam dan dapat diproses oleh mikroorganisme menjadi bentuk senyawa lain adalah metil merkuri. Metil merkuri dapat terakumulasi melalui rantai makanan: ikan air tawar, ikan laut dan mamalia laut. Semakin tinggi posisinya dalam rantai makanan, maka semakin meningkat pula konsentrasi metil merkurinya.

Sebagai unsur, raksa berperan penting dalam kehidupan dan juga dapat menjadi bahan kimia yang sangat berbahaya. Raksa yang telah dipisahkan dari bijih mineral atau dari bahan bakar fosil dan mineral yang tersembunyi di bumi dan limbah dilepaskan ke dalam lingkungan, dapat sangat cepat menyebar di antara permukaan bumi dan atmosfir. Di permukaan tanah, air dan di bawah sedimen menjadi sumber pembentukan biospherik seng raksa.

Sumber Merkuri, Manfaat dan Emisi

Raksa dibebaskan dari gunung berapi, penguapan dari tanah dan permukaan air,  melalui endapan mineral dan kebakaran hutan. Namun, perlu dicatat bahwa emisi dari tanah dan air permukaan berasal dari endapan raksa yang telah ada sebelumnya  di alam.
Raksa juga ditemukan dalam batubara. Batu bara-fired fosil yang dijadikan bahan bakar untuk pembangkit listrik, menghasilkan emisi raksa ke udara terbesar di dunia.
Selain itu, raksa tersedia di pasar dunia dari beberapa sumber:
(1) Tambang utama raksa (diekstraksi dari bijih)  masih terdapat di beberapa lokasi terutama di Aljazair, Kyrgyzstan, dan China, dan terbaru (2003) di Spanyol. Beberapa di antaranya  adalah milik negara. Ada juga laporan adanya pertambangan raksa skala kecil di Cina, Rusia (Siberia), Outer Mongolia, Peru dan Meksiko terutama melayani permintaan lokal.
(2) Merkuri terjadi sebagai bahan kimia penentu pertambangan logam lainnya (seperti seng, emas, perak) atau mineral, serta pengolahan  gas alam.
(3) Reprocessing dari tailing (pembuangan limbah) sekunder  berasal dari pertambangan sebelumnya.  Tailing dimungkinkan berisi raksa.
(4) Daur ulang raksa dikeluarkan kembali dari produk-produk dan limbah dari proses industri.
* Bahan pendukung industri organik seperti yang digunakan dalam industri klor-alkali dan industri lainnya.

Contoh penggunaan raksa dalam kehidupan kita sehari-hari sebagai logam antara lain:
Ekstraksi emas dan perak; sebagai katoda dalam sel-raksa untuk proses produksi klor-alkali; elektronik aktif bahan elektronik; kandungan penting dalam lampu neon; lampu misalnya streetlights dan beberapa mobil headlights; termometer;  termostat; manometers untuk mengukur dan mengendalikan tekanan (sphygmomanometers); barometers dan pada amalgam untuk perawatan gigi

Sebagai senyawa kimia antara lain pada baterai; vaksin (sebagai pengawet dalam bentuk etilmerkuri dalam thimerosal); biosida/fungisida dalam industri kertas, melukis dan biji gandum; dalam farmasi sebagai antiseptik; laboratorium sebagai reaktan analisis; katalis misalnya untuk produk monomer vinil klorida; pigmen dan bahan pewarna/cat; deterjen, sabun dan krim yaitu sebagai bakterisida pemutih); dan bahan peledak.

Penggunakan raksa telah berkurang secara signifikan di banyak negara-negara industri, terutama selama dua dekade terakhir. Meskipun  dihentikan pemakaiannya di negara-negara OECD tetapi masih digunakan di negara-negara lain. Menggunakan raksa telah dilarang atau sangat dibatasi di sejumlah negara karena dampaknya terhadap manusia dan lingkungan.
Di Uni Eropa raksa tidak lagi digunakan dalam deterjen, sabun, cat, biosida, emas (kecuali di Guyana Perancis) dan kandungan raksa dalam sabun dilarang untuk ekspor oleh Lampiran V Regulasi (EC) No 304/2003 tentang Parlemen Eropa dan Dewan 28 Januari 2003 mengenai ekspor dan impor bahan kimia yang berbahaya (oj L 63, 6.3.03, hal 1-26).

Raksa mencemari lingkungan (udara, air dan tanah) terutama melalui pembakaran batu bara; kota dan insinerator limbah medis; produksi besi baja; produksi semen; produksi senyawa klor-alkali; krematoria; pertambangan emas; amalgam gigi dan limbah sampah yang mengandung raksa; peleburan dan penyempurnaan bijih logam; raksa dan efek paparan (konsumsi dalam rantai makanan).

Senyawa-senyawa raksa sangat beracun bagi kehidupan manusia, ekosistem dan satwa liar. Pada dosis tinggi dapat menimbulkan kematian, tetapi dosis relatif rendah juga dapat memiliki dampak serius yaitu adverse neurodevelopmental, dan baru-baru ini ditemukan kemungkinan efek berbahaya pada kardiovaskular, reproduksi dan sistem kekebalan.

Untuk senyawa alkilmerkuri  sumbernya adalah asupan makanan, terutama ikan dan hasil laut lainnya. Hal ini karena metilmerkuri mengalami akumulasi (penimbunan) biologis. Pada ikan-ikan besar seperti tuna, hiu, marlin memungkinkan akumulasi metilmerkuri dalam tubuh mereka dari non-ikan buas. Untuk uap air raksa, sumber yang paling penting untuk masyarakat umum  berkaitan dengan perawatan gigi adalah amalgam, misalnya untuk perawat di rumah sakit, untuk  perawat gigi, dokter gigi dan pekerja di laboratorium. Untuk senyawa raksa anorganik , diet adalah sumber yang paling penting bagi kebanyakan orang. Namun, untuk beberapa kalangan, penggunaan krim kulit dan sabun mengandung raksa, dan penggunaan air raksa untuk budaya / tujuan taat kepada tata cara keagamaan atau obat tradisional, juga dapat mengakibatkan banyak terpapar senyawa raksa anorganik.

Raksa organik, dalam bentuk metilmerkuri adalah yang paling beracun bila terkena manusia. Metilmerkuri baik neurotoxicant, khususnya yang dapat menimbulkan efek pada adverse perkembangan otak. Selain itu, senyawa kompleks ini dapat masuk melalui ari-ari dari ibu ke janin, dan penghalang darah-otak, oleh karena itu, selama kehamilan  dianjurkan berhati-hati dengan paparan atau asupan raksa. Selain itu, beberapa studi menunjukkan bahwa peningkatan kadar raksa dalam jumlah kecil  menimbulkan efek pada sistem kardiovaskular, sehingga menyebabkan meningkatnya angka kematian. Mengingat banyak ditemukan penyakit kardiovaskular di seluruh dunia, temuan ini, walaupun masih harus dikonfirmasi, menyatakan bahwa terkena paparan atau asupan metilmerkuri memerlukan perhatian tambahan dan tindak lanjut. Selain itu, senyawa metil merkuri diduga menyebabkan kanker kepada manusia (kelompok 2B) sesuai dengan International Agency for Research on Cancer (IARC, 1993), berdasarkan evaluasi secara keseluruhan.

Ikan merupakan sumber utama makanan manusia. Jika ikan yang dikonsumsi berasal dari sungai dan laut yang tercemar metil merkuri akan menimbulkan bahaya. Resiko paling berbahaya adalah fetuses,(janin), bayi dan anak-anak muda. Akibatnya, konsumsi ikan oleh ibu hamil, anak-anak, dan perempuan menimbulkan kekhawatiran karena kemungkinan eksposur raksa. Para ahli memperkirakan bahwa hampir setengah (44%) dari anak-anak muda di Perancis yang memiliki tingkat kesehatan yang melebihi standar, beresiko keracunan raksa.

Salah satu bencana industri terburuk dalam sejarah yang disebabkan oleh limbah senyawa raksa ke Teluk Minamata, Jepang. The Chisso Corporation, produsen pupuk dan perusahaan Petrochemical, ditemukan bertanggung jawab atas pencemaran di teluk itu pada tahun 1932-1968.  Diperkirakan lebih dari 3,000 orang-memakan ikan dari danau menderita berbagai deformities, yang kemudian dikenal sebagai penyakit Minamata. Mahkamah Agung November 2005 yang diselenggarakan pemerintah pusat dan menetapkan Prefektur Kumamoto bertanggung jawab terhadap penyakit Minamata dalam wajib memberikan kompensasi 71,5 juta yen dalam kerusakan plaintiffs kasus keracunan industri.

Rute utama dari paparan raksa adalah inhalasi dari uapnya. Sekitar 80% dari uap inhaled  (uap yang terhirup) akan diserap oleh jaringan paru-paru. Uap ini mudah  menembus darah-otak dan menyebabkan neurotoxicant. jika terserap usus, raksa dapat dioksidasi dalam tubuh membentuk senyawa organik.

Akibat inhalasi uap raksa pada manusia menyebabkan gangguan pada sistem neurologi. Gejala spesifik yang teramati di antaranya  tremors, (kaki dan tangan gemetar tidak terkontrol), emosi, insomnia, kehilangan memori, perubahan neuromuscular, dan sakit kepala. Selain itu, ada efek pada ginjal dan tiroid. Dosis paparan  yang tinggi juga mengakibatkan kematian.