Unsur Kalsium

KALSIUM

1.      Sekilas mengenai Kalsium

Kalsium adalah logam metalik, unsur kelima terbanyak di kerak bumi. Unsur ini merupakan bahan baku utama dedaunan, tulang belulang, gigi dan kerang dan kulit telur. Kalsium tidak pernah ditemukan di alam tanpa terkombinasi dengan unsur lainnya. Kalsium merupakan zat yang dibutuhkan sejak bayi hingga usia tua. Jumlah kebutuhan kalsium dapat dibedakan berdasar jenis kelamin dan usia. Tapi tidak hanya manusia yang membutuhkan kalsium, makhluk laut seperti koral juga sangat membutuhkan kalsium untuk membentuk polip. Hewan crustacea juga dapat melindungi dirinya berkat bantuan kalsium yang membentuk cangkang kerasnya. Kalsium juga dapat menjaga kestabilan pH air laut.

2.      Sejarah

Kalsium ditemukan oleh Sir Humphrey Davy pada tahun 1808 yang diisolasi melalui elektrolisis dari campuran kapur oksida (CaO) dan merkuri (HgO).

3.      Properties

·         Nomor atom: 20

·         Massa atom: 40,08 g/mol

·         Elektronegativitas menurut Pauling: 1,0

·         Densitas: 1,6 g/cm3 pada 20 °C

·         Titik lebur: 840 °C

·         Titik didih: 1484 °C

·         Radius Vanderwaals: 0,197 nm

·         Radius ionik: 0,099 nm

·         Isotop: 10

·         Energi ionisasi pertama: 589,6 kJ/mol

·         Energi ionisasi kedua: 1145 kJ/mol

·         Potensial standar: – 2,87 V

·         Jumlah Proton / Elektron pada Kalsium : 20

·         Jumlah Neutron di Kalsium: 20

·         Struktur kristal: Cubic

·         Warna Kalsium: keperakan

4.      Sifat Kimia dan Fisika

·      Kalsium memiliki nomor atom 20 dan merupakan unsur kelima dan logam ketiga yang paling melimpah di kerak bumi

·      Logam ini bersifat trimorfik, lebih keras dibanding natrium tetapi lebih lunak dari aluminium.

·      Kalsium dianggap kurang reaktif dibandingkan logam alkali tanah lainnya.

·      Pada lingkup rumah tangga, ion kalsium yang berasal dari pipa biasanya turut larut dalam air minum.

·      Air dianggap mejadi “keras” saat mengandung terlalu banyak kalsium atau magnesium. Kondisi ini bisa dihindari dengan memberikan pelunak air.

·      Dalam industri, logam kalsium dipisahkan dari kalsium klorida cair melalui proses elektrolisis.

·      Saat kontak dengan udara, kalsium membentuk lapisan oksida dan nitrida yang melindungi dari korosi lebih lanjut.

·      Senyawa kalsium menyusun 3,64% kerak bumi. Distribusi kalsium sangat luas, ditemukan di hampir setiap wilayah daratan di dunia.

·      Unsur ini sangat penting bagi kehidupan tumbuhan dan hewan, serta terdapat pada kerangka hewan, gigi, kulit telur, karang dan tanah. Air laut mengandung sekitar 0,15% kalsium klorida.

·      Kalsium tidak ditemukan secara bebas di alam, melainkan dalam bentuk senyawa seperti batu gamping, gipsum, dan fluorit.

·      Kalsium selalu terdapat dalam setiap tanaman karena menjadi salah satu unsur penting. Unsur ini juga terkandung dalam jaringan lunak, dalam cairan tubuh, serta dalam kerangka setiap hewan Tulang vertebrata diketahui mengandung kalsium dalam bentuk kalsium fluorida, kalsium karbonat, dan kalsium fosfat.

5.      Sumber Kalsium

1. Bahan organik

Ca dapat dengan cepat terlindi dari seresah tanaman, sebagian yang lain mengalami mineralisasi pada awal tahapan perombakan bahan tersebut.

2. Pertukaran kation Ca

Ca²⁺ merupakan kation yang dapat dipertukarkan, pertukaran kation merupakan reaksi paling penting bagi unsur Ca dalam tanah.

3. Pelarutan mineral Ca

Didalam kerak bumi terdapat 3,6% Ca. Mineral Ca di dalam tanah sangat bervariasi. Pada tanah yang kasar kadar Ca lebih rendah dibanding tanah yang halus teksturnya, kadar Ca juga rendah pada tanah yang sudah terlapuk lanjut, kadarnya cukup banyak pada tanah humida, atau wilayah beriklim temperate, tanah permukaan mungkin memiliki kadar Ca yang lebih rendah karena sifatnya asam. Kadar Ca rendah pada tanah kapuran, terbentuk senyawa Ca karbonat, terbentuk Gipsum (CaSO₄) pada tanah kering. Didalam kerak bumi terdapat 3,6% Ca

4. Kapur dan pupuk

Kebanyakan Ca yang diberikan ke dalam tanah adalah senyawa untuk menetralisir kemasaman tanah, terutama CaCO₃ dan CaMgCO₃. Gipsum digunakan untuk memasok Ca tanpa mempengaruhi pH tanah, Ca juga terkandung dalam pupuk superfosfat (Narsih, 2010)

6.      Kelimpahan Kalsium

·      Perkiraan Kelimpahan di kerak : 4,15 × 10 ⁴ miligram per kilogram

·      Perkiraan Kelimpahan di laut : 4.12 × 10 ² miligram per liter

·      Perkiraan jumlah di laut : 5.45 x 10¹⁴ ton

7.      Ketersediaan Ca

Ketersediaan Ca dipengaruhi oleh kejenuhan basa dan pH tanah. Kejenuhan Ca²⁺ yang tinggi diperlukan agar hara ini tersedia bagi tanaman. Angkanya beragam sesuai tipe tapak pertukaran. Kejenuhan pada lempung 2:1 besarnya >70% , sedangkan pada bagan organik tanah dan lempung 1:1 besarnya 40 to 50%. Pada pH yang rendah Ca kurang tersedia. Hal ini disebabkan kejenuhan Ca²⁺ rendah, adanya Al³⁺ dalam larutan menghambat penyerapan Ca²⁺. Kation yang lain misalnya Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺ jika kadarnya tinggi akan menghambat penyerapan Ca, sebaliknya anion Nitrat akan meningkatkan serapan Ca.

Unsur Ca diserap dalam bentuk kation divalen Ca2+ . Penyerapan Ca2+ terbatas pada ujung akar: wilayah perakaran muda yang memiliki dinding sel endodermis belum mengalami suberisasi. Ca memasuki pembuluh xilem melalui jalur apoplastik. Pengangkutan menembus membran terbatas, diperlukan pertumbuhan akar terus menerus agar pengambulan Ca mencukupi kebutuhan. Pengangkutan melalui xilem, Ca terbawa oleh aliran air transpirasi.

Di alam kalsium ditemukan dalam bentuk senyawa-senyawa seperti CaCO3 dalam batu kalsit, pualam dan batu kapur, CaSO4 dalam batu pualam putih atau gypsum( CaF2) dalam fluorit, serta Ca3(PO4) dalam batuan fosfat dan silikat. Sedangkan logam kalsium dapat dibuat dalam laboratorium melalui elektrolisis lelehan CaCl₂.

8.      Peranan Kalsium

a.  Manfaat kalsium bagi manusia :

·         Mengaktifkan saraf

·         Melancarkan peredaran darah

·         Melenturkan otot

·         Menormalkan tekanan darah

·         Menyeimbangkantingkat keasaman darah

·         Menjaga keseimbangan cairan tubuh

·         Mencegah pengeroposan tulang

·         Mencegah penyakit jantung

·         Menurunkan risiko kanker usus

·         Mengatasi sakit pinggang,

·         Mengatasi keluhan saat haid dan menopous

b. Manfaat bagi industri :

      Sebagai agen mengurangi dalam ekstraksi logam lain, seperti uranium, zirkonium, dan thorium.

      Sebagai desulfurizer, deoxidizer, atau decarbonizer untuk paduan besi dan berbagai nonferrous.

      Sebagai agen pemadu yang digunakan dalam produksi dari aluminium, berilium, tembaga, timah, dan paduan magnesium.

      Dalam pembuatan semen dan mortir untuk digunakan dalam konstruksi.

      Dalam pembuatan keju, mana ion kalsium mempengaruhi aktivitas renin dalam membawa tentang koagulasi susu. 

      kalsium karbonat membuat cat putih, membersihkan bubuk, pasta gigi dan antasida perut 

      kalsium sulfat (CaSO₄) bahan baku  gypsum, yang digunakan untuk membuat dinding kering dan plester 

      (Ca(OH)₂) yang merupakan bahan dasar murah digunakan di industri kimia. 

      Nitrat kalsium (Ca (NO₃)₂) sebagai  pupuk alami 

      kalsium fosfat (Ca(PO₄)₂), bahan utama yang ditemukan dalam tulang dan gigi. 

      Kalsium arsenate (Ca₃(AsO₄) ₂) digunakan dalam insektisida. 

      Kalsium karbida (CaC₂) digunakan untuk membuat gas asetilena (untuk digunakan dalam obor asetilena untuk pengelasan) dan dalam pembuatan plastik.

      Kalsium klroida (CaCl₂) senagai pelebur es di jalan raya pada musim dingin dan untuk menurunkan titik beku pada musim dingin.

      Kalsium dihidrogen posfat (Ca(H2PO4)2) digunakan sebagai bahan pupuk

      CaOCl₂ sebagai disinfektan

9.      Informasi Penting mengenai kalsium

Pemanfaatan Batu Gamping Untuk Pembuatan Material Pelapis Antikorosi Berbasis Calcite (CACO3) Nanopartikel

Sari Batu gamping atau batu gamping tersedia cukup melimpah di alam. Stratigrafi Jawa Timur bag ian utara menunjukkan struktur geologi kars berstruktur calcite (CaC03) sepanjang pantai Tuban, Lamongan, Gresik dan Pulau Madura. Kalsium Karbonat (CaC03) merupakan material yang bersifat polimorfi artinya mempunyai 3 struktur fasa yang berbeda, yaitu fasa calcite, aragonite, dan valerite. Kalsium karbona! Banyak ditemukan dalam batu gamping, coral (batuan laut) dan kulit binatang laut. Kalsium karbonat banyak dimanfaatkan oleh dunia industri, apalagi jika dapat dibuat ukuran partikelnya sampai berskala nanometer. Industri yang banyak memanfatkan CaC03 ini diantaranya: farmasi, karet, pewama, katalis, kromatografi, dan cat. Dalam industry cat kalslum karbonat (CaC03) sebagai bahan pensubstitusi berukuran nanD ke dalam matrik polimer yang dikenal sebagai polymer lime nanocomposite (PLN) dapat berfungsi sebagai pelapis antikorosi yang tahan sampai temperatur 300°C.Sebagai material baru, subsitusi Kalsium Karbonat (CaC03) memiliki aplikasi yang berskala luas sebagai material yang dapat memiliki sifat sebagai pelindung korosi yang mampu memperbaiki dirinya sendiri jika tergores/rusak. Dalam waktu yang tidak lama, diperkirakan produk ini akan memasuki pasar di Indonesia seiring dengan perkembangan teknologi yang memanfaatkan sifat - sifatnya yang relevan. Untuk itu, pengkajian khususnya yang berhubungan dengan langkah - langkah sintesis dan peluangnya untuk produksi massal harus segera dilakukan. Hasil analisis dan sintesis batu gamping dengan metode karbunasi diperoleh hasil sebagai berikut: 1. Batu gamping dari penambangan Desa Tuwiri Wetan mempunyai kemumian (kandungan kalsium, Cal yang sangat tinggi, mencapai konsentrasi 99,4 %Wt. 2. Struktur yang terbentuk pada CaC03 lapisan atas hari ke dua menunjukkan struktur kubik yang belum sempuma. 3. Fasa valertle paling banyak terbentuk pada kecepatan aliran gas CO, rendah, sebesar 2 SCFH, semakin besar keoepatan ali ran gas CO, fasa valertle semakin berkurang, dan bertansformasi menjadi fasa calcile. 4. Transformasi fasa valerite (struktur bola) menjadi fasa calcite (struktur kubik) diawali oleh pembentukan struktur calcite berbentuk Y. lingkaran dan berubah menjadi struktur kubik dengan meningkatnya kecepatan ali ran gas CO, dan pada kecepatan 10 SCFH seluruhnya berstruktur calcite.

10.   ISOTOP KALSIUM

11.  10 Fakta Tentang Unsur Kalsium (Ca)

·           Kalsium tidak ditemukan bebas di alam, tetapi dapat dimurnikan menjadi logam  yang putih lembut keperakan.

·           Kalsium adalah unsur ke-5 yang paling melimpah di kerak bumi, keberadaannya dilautan dan tanah sekitar 3%.

·           Unsur ini penting untuk hewan (juga manusia tentunya) dan nutrisi tanaman. Kalsium berperan dalam reaksi biokimia, termasuk membangun sistem rangka dan otot.

·           Vitamin D sangat penting untuk penyerapan kalsium oleh tubuh manusia. Vitamin D diubah menjadi hormon yang menyebabkan protein usus yang bertanggung jawab untuk penyerapan kalsium untuk diproduksi.

·           Kalsium dan senyawanya dianggap tidak beracun, terlalu banyak menelan kalsium karbonat sebagai suplemen diet atau antasida dapat menyebabkan “milk-alkali syndrome”, yang berhubungan dengan hypercalcemia yang kadang-kadang menyebabkan kegagalan fatal ginjal. Konsumsi berlebihan untuk karbonat kalsium adalah 10 g/hari, meskipun gejala nya telah dilaporkan pada saat menelan sedikitnya 2,5 g kalsium karbonat setiap hari.

·           Kalsium digunakan untuk pembuatan semen, pembuatan keju, mengeluarkan kotoran non-logam dari paduan, dan sebagai agen pereduksi dalam preparasi logam lainnya.

·           Logam kalsium murni bereaksi hebat dengan air dan asam.

·           Nama elemen “kalsium” berasal dari “calcis” bahasa Latin yang berarti “kapur”.

·           Kalsium sudah dikenal sejak abad ke-1, ketika Roma kuno mengenalnya untuk membuat kapur dari oksida kalsium.

·           Meskipun kalsium telah dikenal selama ribuan tahun, tidak dimurnikan sebagai unsur sampai tahun 1808 oleh Sir Humphrey Davy (Inggris).

DAFTAR PUSTAKA

apriyanto-fti22.blogspot.com/2013/06/kalsium.html‎ diakes pada 1 maret pukul 14. 18

Horne, Mima. 1993. Keseimbangan Cairan, Elektrolit dan Asam Basa. Jakarta : buku kedokteran EGC

http://libratama.com/mengenal-manfaat-bahan-kimia-dalam-dunia-industri/ diakses pada 1 maret 2014 pukul 14.30

www.news-medical.net/.../Calcium-What-is-Calcium-(Indonesian) diakes pada 1 maret 2014 pukul 14.03

www.chem-is-try.org/tabel_periodik/kalsium diakes pada 1 maret pukul 14.15