HIDRAZIN MEMANG BERBAHAYA, NAMUN MULTIGUNA

Hidrazin (juga disebut diazan) ialah suatu senyawa anorganik dengan rumus N2H4. Senyawa ini adalah suatu cairan tak berwarna  yang mudah terbakar dengan bau seperti amonia. Hidrazin sangat beracun dan berbahaya tidak stabil kecuali ditangani dalam larutan. Pada tahun 2002, sekitar 260.000 ton diproduksi setiap tahunnya. Hidrazin terutama digunakan sebagai zat berbusa dalam pembuatan busa polimer, tetapi aplikasi yang signifikan juga mencakup penggunaannya sebagai pendahulu untuk katalis polimerisasi dan obat-obatan. Selain itu, hidrazin digunakan dalam berbagai bahan bakar roket dan pembuatan prekursor gas yang digunakan dalam kantong udara. Hidrazin digunakan baik dalam kedua siklus uap pembangkit tenaga listrik nuklir maupun  konvensional sebagai pemangsa (scavenger) oksigen untuk mengontrol konsentrasi oksigen terlarut dalam upaya untuk mengurangi korosi.

Nama Sistematiknya Hidrazin; nama lainnya Diamin, Diazan. Adapun sifat-sifatnya adalah:

  • Rumus molekul: N2H4
  • Berat molekul: 32,0452 gr/mol
  • Penampilan: Cairan tak berwarna
  • Densitas: 1,021 gr/cm3
  • Titik lebur: 2 °C; 35 °F; 275 K
  • Titik didih: 114 °C; 237 °F; 387 K
  • Log P: 0,67
  • Tekanan uap: 1 kP (pada 30,7 °C)
  • Keasam (pKa): 8,10
  • Kebasaan (pKb): 5,90
  • Indek refraksi (nD): 1,46044 (pada 20 oC)
  • Viskositas: 0,876 cP
  • Bentuk molekul: Triangular piramida pada N
  • Momen dipol: 1,85 D
  • Entalpi pembentukan standar,  ΔfHo298: 50,63 kJ mol−1
  • Entropi molar standar, So298: 121,52 J K−1 mol−1
  • Bahaya:

MSDS

Kata Sinyal GHS

Laporan Bahaya GHS

Laporan Pencegahan GHS

Indeks Uni Eropa

Klasi-fikasi Uni Eropa

Titik Nyala

Suhu Menyala Sendiri

Batas eks-plosif

LD50

ICSC 0281

Danger

H226, H301, H311, H314, H317, H331, H350, H410

P201, P261, P273, P280, P301+310, P305+351+338

007-008-00-3

Beracun (T) Berbahaya Bagi Lingkungan

(N)

52 °C; 126 °F; 325 K

24 – 270 °C (75 – 518 °F; 297 – 543 K)

1,8–99,99%

59–60 mg/kg (oral pada tikus besar, tikus kecil)

Struktur Molekul dan Sifat-sifat

Hidrazin membentuk suatu monohidrat yang lebih kental (1,032 g/cm3) dibandingkan dengan bahan anhidrat.

Hidrazin dapat dapat muncul melalui kopling sepasang molekul amonia dengan penghilangkan satu hidrogen per molekul. Setiap subunit H2N-N berbentuk piramida. Jarak antara N-N adalah 1,45 Å (145 pm), dan molekulnya mengadopsi konformasi gauche. Hambatan rotasi dua kali lipat etana. Sifat-sifat struktur ini  mirip dengan gas hidrogen peroksida, yang mengadopsi konformasi anticlinal “miring” , dan juga mengalami hambatan rotasi yang kuat.

Hidrazin memiliki sifat-sifat kimia basa (alkalis) dibandingkan dengan ammonia:

N2H4 + H2O → [N2H5]+ + OH

Dengan nilai-nilai: Kb = 1,3 x 10−6 ; pKa = 8,1 (untuk ammonia Kb = 1,78 x 10−5).

Hidrazin sulit untuk di-protonasi:

[N2H5]+ + H2O → [N2H6]2+ + OH Kb = 8,4 x 10−16

Panas pembakaran hidrazin dalam oksigen (udara) ialah 1,941 x 107 J/kg (9345 BTU/lb).

Sintesis dan Pembuatan

Theodor Curtius mensintesis hidrazin bebas untuk pertama kali pada tahun 1889 melalui jalur memutar. Hidrazin diproduksi dengan proses Olin Raschig dari natrium hipoklorit (bahan aktif dalam banyak bahan pemutih) dan amonia, suatu proses  yang diumumkan pada tahun 1907. Metode ini didasarkan pada reaksi kloramin dengan amonia:

NH2Cl + NH3 → H2N-NH2 + HCl

Rute lain sintesis hidrazin meliputi oksidasi urea dengan natrium hipoklorit:

(H2N)2C=O + NaOCl + 2 NaOH → N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3

Hidrazin dapat disinyesis dari amonia dan hidrogen peroksida dengan proses Pechiney-Ugine-Kuhlmann, menurut reaksi di bawah ini:

2NH3 + H2O2 → H2N-NH2 + 2H2O

Dalam siklus Atofina – PCUK, hidrazin diproduksi dalam beberapa tahapan dari aseton, ammonia, dan hidrogen peroksida. Aseton dan ammonia pertama bereaksi yang menghasilkan imina diikuti dengan oksidasi dengan hidrogen peroksida yang menghasilkan oksaziridin, cincin beranggota-tiga yang mengandung karbon, oksigen, dan nitrogen, diikuti dengan ammonolisis menjadi hidrazon, suatu proses yang menggabungkan dua atom nitrogen.

Hidrazon ini bereaksi dengan satu lagi setara aseton, dan menghasilkan aseton azina yang dihidrolisis menghasilkan hidrazin, menghasilkan kembali aseton. Kecuali proses Raschig, proses ini tidak menghasilkan garam. PCUK berdiri untuk Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, produsen zat kimia Prancis.

Hidrazin dan juga diproduksi melalui proses-proses yang disebut dengan ketazin dan peroksida. Atau dengan cara selanjutnya:

2NH3 + NaClO → N2H4 + NaCl + H2O

Aplikasi

Penggunaan mayoritas hidrazin adalah sebagai prekursor untuk bahan peniup. Senyawa spesifik termasuk azodikarbonamida dan azobisisobutironitril, yang menghasilkan 100-200 mL gas per gram prekursor. Dalam aplikasi terkait, natrium azida, zat pembentuk gas dalam kantong udara, dihasilkan dari hidrazin melalui reaksi dengan natrium nitrit.

Hidrazina juga digunakan sebagai zat pendorong (propellant) pada kendaraan ruang angkasa, dan untuk keduanya mengurangi konsentrasi oksigen terlarut di dalam dan control pH air yang digunakan dalam boiler industri besar.Jet tempur F-16 menggunakan hidrazin untuk bahan bakar unit daya darurat pesawat.

Prekursor untuk Pestisida dan Farmasi

Hidrazin ialah balok bangunan yang berguna dalam sintesis kimia organik farmasi dan pestisida. Contohnya ialah 3-amino-1,2,4-triazol dan yang lain adalah hidrazida maleat. Obat anti-TBC isoniazid dibuat dari hidrazin.

Hidrazin dalam Biologi

Hidrazin ialah “zat-antara” dalam proses oksidasi anaerob ammonia (anammox). Hidrazin diproduksi oleh beberapa ragi dan bakteria anammoks laut terbuka (Brocadia anammoxidans).  Morel palsu menghasilkan racun gyromitrin yang merupakan turunan hidrazin organik yang diubah menjadi mono-metilhidrazin oleh proses metabolisme. Bahkan yang paling populer jamur “kancing” Agaricus bisporus dapat dimakan menghasilkan turunan hidrazin organik, termasuk agaritine, turunan hidrazin dari asam amino, dan gyromitrin.

Kimia Organik

Hidrazin merupakan bagian dari banyak sintesis kimia organik, sering  mereka praktis signifikansi dalam obat-obatan, seperti obat antituberkulosis isoniazid dan anti-jamur flukonazol, serta pewarna tekstil dan fotografi.

Pembentukan Hidrazon

Ilustrasi kondensasi hidrazin dengan sebuah karbonil sederhana adalah reaksinya dengan propanon yang menghasilkan diisopropiliden hidrazin (aseton azina). Kemudian bereaksi lebih lanjut dengan hidrazin yang menghasilkan hidrazon:

2 (CH3)2CO + N2H4 → 2 H2O + [(CH3)2C=N]2

[(CH3)2C=N]2 + N2H4 → 2 (CH3)2C=NNH2

Propanon azina ialah sebuah “zat antara” dalam sintesis Atofina-PCUK. Alkilasi langsung hidrazin dengan alkil halida dengan adanya basa menghasilkan hidrazin bersubstitusi-alkil, tetapi reaksi ini sebenarnya tidak efisien karena kurang kontrol pada tingkat substitusi (sama seperti dalam amina biasa). Reduksi hidrazon menjadi hidrazin ada cara yang jelas untuk memproduksi hidrazin dialkilasi-1,1.

Dalam sebuah reaksi terkait, 2-sianopiridin bereaksi dengan hidrazin untuk membentuk hidrazida amida, yang dapat diubah menggunakan 1,2-diketon menjadi triazina.

Reduksi Wolff-Kishner

Hidrazin digunakan reduksi Wolff-Kishner, sebuah reaksi yang mengubah gugus karbonil dari sebuah keton menjadi jembatan metilena (sebuah aldehida menjadi gugus metil) melalui “zat antara” hidrazon. Produksi dinitrogen yang sangat stabil dari turunan hidrazin membantu untuk mengendalikan reaksi ini.

Kimia Heterosiklik

Yang dwi-fungsional, dengan dua amina, hidrazin merupakan balok bangunan kunci untuk pembuatan banyak senyawa heterosiklik melalui kondensasi dengan rentang elektrofil dwi-fungsi. Dengan 2,4-pentanadion, ia berkondensasi untuk menghasilkan 3,5-dimetilpirazol. Dalam reaksi Einhorn-Brunner hidrazin bereaksi dengan imida menghasilkan triazol.

Sulfonasi

Sebagai nukleofil yang baik, N2H4 dapat menyerang sulfonil halida dan asil halida. Tosilhidrazin juga membentuk hidrazon setelah perlakuan dengan karbonil.

Deproteksi Ftalimida

Hidrazin digunakan untuk memecah turunan ftalimida beralkilasi-N. Reaksi pengguntingan ini memungkinkan anion ftalimida untuk digunakan sebagai prekursor amina dalam sintesis Gabriel.

Reduktor

Hidrazin ialah suatu reduktor yang nyaman karena hasil-samping biasanya gas nitrogen dan air. Oleh karena itu, digunakan sebagai antioksidan, scavenger, pemangsa oksigen, dan inhibitor korosi pada air boiler dan sistem pemanas. Hidrazin juga digunakan untuk mengurangi garam logam dan oksida logam murni ke dalam penyepuh nikel tanpa listrik dan ekstraksi plutonium dari limbah reaktor nuklir. Beberapa proses fotografi warna juga menggunakan larutan lemah hidrazin ini sebagai penyetabil mencuci, karena scavenges, pemangsa pewarna dan tidak bereaksi dengan perak halida. Hidrazin adalah yang paling umum dan reduktor yang efektif digunakan untuk mengkonversi graphene oksida (GO) untuk mengurangi oksida graphene (rGO) melalui perlakuan hidrotermal.

Garam Hidrazinium

Hidrazin diubah menjadi garam padat melalui perlakuan dengan asam mineral. Garam umum ialah hidrazin sulfat, [N2H5]HSO4, disebut hidrazinium sulfat. Hidrazin sulfat pernah diselidiki sebagai pengobatan  kanker yang disebabkan oleh cachexia, tetapi terbukti tidak efektif.

Hidrazin azida (N5H5), garam hidrazin dan asam hidrazoat, adalah penting secara ilmiah, karena tingginya kandungan nitrogen dan sifat-sifat eksplosifnya. Secara struktur, ini adalah [N2H5]+[N3]. Ia terurai secara eksplosif menjadi hidrazin, amonia dan gas nitrogen:

12 N5H5 → 3 N2H4 + 16 NH3 + 19 N2

Reaksi N5H5 dengan asam sulfat memberikan hasil kuantitatif dari hidrazin sulfat murni dan asam asam hidrazoat.

Kegunaan Industri Lainnya

Hidrazin digunakan dalam banyak proses termasuk: produksi serat spandex, sebagai katalis polimerisasi; dalam sel bahan bakar, fluks solder; dan pengembang fotografi, sebagai pemanjangan rantai dalam polimerisasi urethane, dan penyetabil panas.

Selain itu, teknik deposisi semikonduktor menggunakan hidrazin telah diperagakan belum lama ini, dengan kemungkinan apikasi untuk pembuatan transistor film-tipis yang digunakan dalam layar kristal cairan. Hidrazin sebagai larutan 70% hidrazin,  30% air digunakan untuk daya EPU (emergency power unit) pada pesawat tempur Lockheed F-16 Fighting Falcon. Peledak Astrolite dibuat dengan menggabungkan hidrazin bersama amonium nitrat.

Hidrazin sering digunakan sebagai pemangsa oksigen dan penghambat karat dalam pengolahan air boiler. Namun, karena toksisitas dan efek tertentu yang tak diinginkan maka praktek ini menjadi batu sandungan.

Bahan Bakar Roket

Hidrazin pertama kali digunakan sebagai bahan bakar roket selama Perang Dunia II untuk Messerschmitt Me 163B (pesawat tempur pertama bertenaga roket), dengan nama kode B-Stoff (hidrazin hidrat). Ketika dicampur dengan metanol (M-Stoff) dan air itu disebut C-Stoff.

Hidrazin juga digunakan sebagai monopropellant daya rendah untuk pendorong manuver pesawat ruang angkasa, dan unit daya tambahan pesawat luar angkasa (APUS). Selain itu, monopropellant mesin roket berbahan bakar hidrazin yang sering digunakan di terminal pendaratan pesawat ruang angkasa. Mesin tersebut digunakan pada pendarat Program Viking pada 1970-an serta pendarat Phoenix dan Curiosity rover yang mendarat di Mars pada bulan Mei 2008 dan Agustus 2012, berturut-turut.

  1. 3 N2H4 → 4 NH3 + N2
  2. N2H4 → N2 + 2 H2
  3. 4 NH3 + N2H4 → 3 N2 + 8 H2

Reaksi 1 dan 2 sangat eksotermis (ruang katalis bisa mencapai 800 °C dalam hitungan milidetik), dan mereka menghasilkan gas panas dalam volume besar dari volume kecil cairan, membuat hidrazin bahan bakar pendorong cukup efisien dengan impuls spesifik vakum sekitar 220 detik.

Reaksi 3 adalah endotermik dan jadinya mengurangi suhu produk, tetapi juga menghasilkan sejumlah besar molekul. Struktur katalis mempengaruhi perbandingan NH3 yang terurai dalam reaksi 3, suhu yang lebih tinggi diinginkan untuk pendorong roket, sedangkan lebih banyak molekul diinginkan ketika reaksi dimaksudkan menghasilkan jumlah gas yang lebih besar.

Varian lain dari hidrazin yang digunakan sebagai bahan bakar roket adalah monometilhidrazin, (CH3)NH(NH2) (juga dikenal sebagai MMH), dan dimetilhidrazin tak-simetris, (CH3)2N(NH2) (juga dikenal sebagai UDMH). Turunan tersebut digunakan sebagai bahan bakar roket dwi-komponen, sering bersama dengan nitrogen tetroksida, N2O4, kadang-kala disebut dinitrogen tetroksida. Reaksi ini sangat eksotermis, dan pembakarannya juga hipergolik, yang berarti bahwa itu dimulai tanpa sumber nyala luar apa pun.

Ada upaya-upaya untuk menggantikan hidrazin bersama dengan zat yang sangat beracun lainnya dari industri dirgantara. Alternatif yang menjanjikan termasuk Hidroksilammonium nitrat, 2-Dimetilaminoetilazida (DMAZ) dan cairan ionik energetik.

Sel Bahan Bakar

Produsen katalis Italia Acta telah mengusulkan menggunakan hidrazin sebagai alternatif untuk hidrogen dalam sel bahan bakar. Keuntungan utama menggunakan hidrazin adalah bahwa ia dapat menghasilkan lebih dari 200 mW/cm2 lebih dari sel hidrogen yang sama tanpa perlu menggunakan katalis platinum mahal. Sebagai bahan bakar cair pada suhu kamar, dapat ditangani dan disimpan lebih mudah daripada hidrogen.

Dengan menyimpan hidrazin dalam tangki penuh dari ikatan-rangkap karbon-oksigen karbonil, bahan bakar ini bereaksi dan membentuk zat padat yang aman disebut hidrazon. Pada saat pembilasan tangki dengan air hangat, cairan hidrazin hidrat  dilepaskan. Hidrazin memiliki gaya gerak listrik yang lebih tinggi dari 1,56 V dibandingkan dengan 1,23 V untuk hidrogen.

Hidrazin terurai dalam sel membentuk nitrogen dan hidrogen yang berikatan dengan oksigen, melepaskan air. Hidrazin digunakan sebagai bahan bakar yang diproduksi oleh Allis-Chalmers Corp., termasuk beberapa yang menyediakan tenaga listrik di  ruang satelit pada tahun 1960-an.

Pendorong Senjata

Campuran 63% hidrazin, 32% hidrazin nitrat dan 5% air merupakan propellant standar untuk artileri berisi cairan propellant  curah eksperimen.  Campuran propellant di atas adalah penting untuk menjadi salah satu yang paling diprediksi dan stabil, dengan profil tekanan sangat datar selama pembakaran.

Misfire biasanya disebabkan oleh pengapian yang tidak memadai. Pergerakan kulit setelah misignisi yang menyebabkan gelembung besar dengan luas permukaan pengapian yang lebih besar, dan tingkat yang lebih besar dari produksi gas menyebabkan tekanan yang sangat tinggi, kadang-kadang termasuk kegagalan tabung bencana (yaitu ledakan).

Bahaya

Hidrazin sangat beracun dan berbahaya tidak stabil, terutama dalam bentuk anhidrat. Menurut Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat: Gejala akut pajanan (jangka-pendek) untuk tinggi tingkat hidrazin mungkin termasuk iritasi mata, hidung, dan tenggorokan, pusing, sakit kepala, mual, edema paru, kejang, koma pada manusia. Akut juga dapat merusak hati, ginjal, dan sistem saraf pusat. Cairan bersifat korosif dan dapat menghasilkan dermatitis akibat bersentukan dengan kulit pada manusia dan hewan. Efek pada paru-paru, hati, limpa, dan tiroid telah dilaporkan pada hewan kronis terkena hidrazin karena terhirup. Peningkatan insiden paru-paru, rongga hidung, dan tumor hati telah diamati pada hewan pengerat yang terkena hidrazin.

Uji batas untuk hidrazin dalam obat-obatan menunjukkan bahwa itu harus berada dalam kisaran ppm rendah. Hidrazin juga dapat menyebabkan steatosis. Setidaknya satu orang diketahui telah meninggal setelah 6 bulan paparan subletal hidrazin hidrat.

Pada 21 Februari 2008, Pemerintah Amerika Serikat menghancurkan satelit mata-mata cacat USA 193 dengan rudal yang diluncurkan dari laut, kabarnya karena potensi bahaya dari pelepasan hidrazin jika kembali memasuki atmosfer bumi.***

ASAM OLEANOLAT: MEMILIKI SIFAT ANTI HIV YANG KUAT

Asam oleanolat atau asam oleanat ialah suatu senyawa triterpenoid yang terjadi secara alami, yang tersebar luas di dalam makanan dan tanaman-tanaman obat, terutama yang terkait dengan asam betulinat. Asam ini dapat dijumpai pada tanaman rumput mutiara (Hedyotis corymbosa), Phytolacca Americana (American pokewood), dan Syzygium spp., bawang, dst. Asam ini relatif tidak beracun, memiliki aktivitas antitumor, dan pelindung hati, serta sifat-sifat antivirus.

Nama IUPAC asam ini ialah Asam (4aS,6aR,6aS,6bR,8aR,10S,12aR,14bS)-10-hidroksi-2,2,6a,6b,9,9,12a-heptametil-1,3,4,5,6,6a,7,8,8a,10,11,12,13,14b-tetradekahidropisen-4a-karboksilat. Nama lainnya Asam oleanat.

Adapun sifat-sifatnya adalah:

  • Rumus molekul: C30H48O3
  • Berat molekul: 456,7 gr/mol
  • Penampilan: Kuning terang
  • Titik lebur: > 300 oC

Anti HIV

Asam oleanolat memiliki antivitas anti-HIV yang kuat, senyawa yang terkait dengan asam betulinat ini digunakan untuk membuat obat penghambat maturasi komersial pertama. Senyawa ini pertama kali diteliti dan dipisahkan dari beberapa tanaman, termasuk Rosa woodsii (daun), Prosopis glandulosa (daun dan ranting), Phordendron juniperinum (seluruh tanaman), Syzygium claviflorum (daun), Hyptis capitata (tanaman utuh), dan Ternstromia gymnathera (bagian antena). Spesies Syzygium yang lain termasuk apel jawa (Syzygium samarangense) dan apel mawar juga mengandung asam ini.

Analog Triterpenoid Sintetik

Suatu analog triterpenoid sintetik yang sangat potensial dari asam oleanolat dijumpai pada tahun 2005, yaitu suatu inhibitor yang sangat kuat dari proses inflamasi sel. Kerjanya diperkenalkan oleh IFN yang dapat menginduksi sintase oksida nitrat (iNOS) dan siklooksigenase-2 pada makrofagus tikus. Mereka merupakan penginduksi yang sangat potensial dari respon fase-2 (misalnya, peningkatan NADH-quinon oksidoreduktase dan heme oksigenase-1), yang merupakan suatu pelindung utama sel-sel terhadap ketegangan oksidatif dan elektrofil.

Zat-zat fitokimia dari rumput mutiara memang kaya dan sangat berkhasiat.***

 

Strontium Oksida: Kegunaan dan Penanganannya

Stronsium oksida atau stronsia, SrO, terbentuk ketika stronsium bereaksi dengan oksigen. Pembakaran strontium dalam udara dihasilkan sebagai campuran stronsium oksida dan stronsium nitrida. Ini juga bentuk dari dekomposisi stronsium karbonat, SrCO3. Ini merupakan oksida sangat basa.

Nama IUPAC-nya Stronsium oksida; nama lainnya Stronsia.

Adapun sifat-sifatnya adalah:

  • Rumus molekul: SrO
  • Berat molekul: 103,62 gr / mol
  • Penampilan: Kristal putih berbentuk kubus
  • Densitas: 4,70 gr / cm3
  • Titik lebur: 2531 °C
  • Titik didih: > 3000 °C (terurai)
  • Kelarutan dalam air: Bereaksi, membentuk Sr(OH)2
  • Kelarutan dalam pelarut lain: Larut dalam kalium kaustik, aseton, dan eter; Sedikit larut dalam alkohol
  • Indeks bias (nD): 1.810
  • Struktur Kristal: Halit, kubus (CF8)
  • Gugus ruang: Fm 3 m, No 225
  • Geometri koordinasi: Oktahedral (Sr 2+); oktahedral (O2-)
  • Entalpi pembentukan standar, Δ f H o 298: -592,0 KJ· mol-1
  • Entropi molar standar, S 298 o: 57,2 J · mol-1 K-1
  • Kapasitas panas spesifik, C: 44,3 J · mol-1 K-1
  • Titik nyala: Tidak menyala

 

Reaksi

Unsur stronsium terbentuk ketika stronsium oksida dipanaskan dengan aluminium dalam suasana vakum, alias hampa udara.

Kegunaan

Sekitar 8% berat dari televisi tabung gambar kaca adalah stronsium oksida, yang telah menjadi penggunaan utama dari stronsium sejak tahun 1970. Televisi warna dan perangkat lain yang mengandung tabung sinar katoda warna yang dijual di Amerika Serikat diharuskan oleh hukum untuk menggunakan stronsium di faceplate untuk memblokir emisi sinar-X (TV yang memancarkan sinar-X ini tidak lagi diproduksi). Timbal oksida dapat digunakan di leher dan saluran, tetapi menyebabkan perubahan warna bila digunakan sebagai  faceplate.

Bahaya Kebakaran dan Ledakan

 Pemadaman Media. Gunakan media pemadam yang cocok untuk bahan dan jenis kebakaran di sekitar. Jangan gunakan air.

Prosedur Pemadam Kebakaran Khusus. Petugas pemadam kebakaran harus memakai penutup wajah penuh, alat pernapasan dan pakaian pelindung penuh untuk mencegah kontak dengan kulit dan mata.

Bahaya Kebakaran dan Ledakan tak biasa. Dapat memancarkan asap beracun dalam kondisi kebakaran.

Bahaya terhadap Kesehatan

Efek Pajanan

Untuk pengetahuan kita yang terbaik dari mengenai sifat-sifat kimia, sifat fisika dan toksikologi strontium oksida belum diselidiki dan dicatat secara menyeluruh.

Senyawa stronsium memiliki tingkat toksisitas yang rendah. Oksida ini secara kimia dan biologi mirip dengan kalsium. Oksida dan hidroksidanya merupakan bahan kaustik yang sedang. Dosis tinggi stronsium telah menyebabkan perubahan dalam factor pembekuan darah, fungsi adrenal, dan fungsi hati.

Efek Akut

Terhirup. Dapat menyebabkan iritasi dan pembakaran pada selaput lendir dan saluran pernapasan bagian atas.

Tertelan. Dapat menyebabkan muntah, diare dan kolik.

Kulit. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka bakar kaustik pada kulit dan iritasi pada selaput lendir.

Mata. Kontak dengan mata dapat menyebabkan luka bakar kaustik pada mata dan iritasi pada membrane mukosa.

Efek Kronis

Terhirup, dapat menyebabkan edema paru-paru. Tertelan, tidak memiliki catatan efek kronis. Terkena kulit, dapat menyebabkan dermatitis. Terkena mata, tidak memiliki catatan efek kronis. Tidak memiliki catatan mengenai organ sasaran. Kondisi medis mungkin semakin memburuk dengan paparan: gangguan pernapasan tidak ada. Tidak ada keterangan mengenai karsinogenisitas, baik NTP, OSHA maupun IARC.

Darurat dan Tata Cara Pertolongan Pertama

Terhirup: Pindahkan pasien ke udara segar,  tetap hangat dan tenang, berikan oksigen jika sulit bernafas dan mencari perhatian medis.

Tertelan: Berikan 1-2 gelas air atau susu dan menyebabkan muntah, carilah perhatian medis. Jangan menginduksi muntah atau memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar.

Kulit: Lepaskan pakaian yang terkontaminasi, Bersihkan bahan dari kulit, cuci daerah yang terkena dengan sabun lembut dan air. Segera cari bantuan medis.

Mata: Siram dengan air suam-suam kuku, angkat kelopak mata atas dan bawah, selama minimal 15 menit. Cari bantuan medis.

Reaktivitas

Stronsium oksida adalah oksida yang stabil. Namun ada kondisi yang perlu dihindari, karena ia beraksi dengan udara membentuk SrCO3. Bereaksi dengan air membentuk Sr(OH)2 dan panas.

Ketidaksesuaian (Bahan untuk Hindari): Asam, Oksidator, air / kelembaban. Bereaksi cepat dengan asam mineral menghasilkan panas. Bahaya dekomposisi produk, asap oksida logam.

 Tata Cara Menangani Tumpahan atau Kebocoran

Langkah yang hharus diambil dalam kasus bahan yang dilepaskan atau tumpah: Kenakan alat pernapasan dan alat pelindung ditetapkan , yaitu respirator debu yang disetujui oleh NIOSH.  Mengisolasi area tumpahan dan menyediakan ventilasi. Jauhkan orang-orang yang tidak dilindungi. Menyekop atau menyedot tumpahan menggunakan filter HEPA dan pindahkan ke wadah tertutup untuk penanganan lebih lanjut dan pembuangan. Jangan menyiram ke selokan, sungai, atau badan air lainnya. Berhati-hatilah untuk tidak menaikkan debu.

Metode pembuangan limbah ini, dapat dikonsultasikan pemerintah, daerah atau peraturan EPA federal untuk pembuangan yang tepat.

Informasi Perlindungan Khusus

  • Perlindungan pernafasan: Gunakan respirator debu yang disetujui oleh NIOSH.
  • Ventilasi: Penanganan terkendali, lingkungan tertutup dalam gas inert seperti argon. Gunakan pembuangan lokal untuk mempertahankan tingkat paparan yang rendah. Pembuangan umum tidak dianjurkan.
  • Sarung tangan pelindung: Sarung tangan yang tahan.
  • Pelindung mata: Kaca mata keselamatan kerja.
  • Peralatan pelindung lain: Perlengkapan pelindung yang sesuai untuk mencegah kontaminasi.

Pencegahan Khusus

Tindakan yang harus diambil dalam penanganan dan penyimpanan: Simpanlah di tempat yang sejuk dan kering. Simpan dalam wadah tertutup rapat. Cuci sampai bersih setelah menangani. Simpan jauh dari asam dalam wadah kedap udara.

Kewaspadaan lainnya ialah, tangani dan simpan di bawah gas pelindung kering seperti argon. Lindungi dari air atau uap air.

Praktek kerja: Menerapkan teknik dan kerja praktek kontrol untuk mengurangi dan mempertahankan konsentrasi paparan pada tingkat rendah. Gunakan praktek sanitasi dan rumah tangga yang baik. Jangan gunakan tembakau atau makanan di area kerja. Cuci sampai bersih sebelum makan atau merokok. Jangan meniup debu dari pakaian atau kulit dengan udara terkompresi. Menjaga pencuci mata mampu membilas berkelanjutan, keselamatan mandi basah kuyup dan fasilitas untuk mencuci.

Informasi di atas diyakini benar, tetapi tidak dimaksudkan untuk menjadi semua inklusif dan harus digunakan hanya sebagai panduan. Semoga ada manfaatnya.***

ALUMINIUM OKSIDA: FUNGSI DAN APLIKASI

Aluminium oksida adalah oksida amfoter dengan rumus kimia Al2O3. Hal ini umumnya disebut sebagai alumina, atau korundum dalam bentuk kristalnya, serta banyak nama lainnya, mencerminkan terjadinya secara luas di alam dan industri. Penggunaan yang paling signifikan adalah dalam produksi logam aluminium, meskipun juga digunakan sebagai  abrasif karena untuk kekerasannya dan sebagai refraktor karena bahan untuk titik lebur yang tinggi.

Aluminium oksida memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

  • Rumus molekul: Al2O3
  • Berat molekul: 101,96 gr/mol
  • Penampilan: Zat padat putih sangat higroskopik
  • Bau: Tidak berbau
  • Densitas:  3,95-4,1 gr/cm3
  • Titik leleh: 2072 °C
  • Titik didih: 2977 ° C
  • Kelarutan dalam air: Larut
  • Kelarutan dalam pelarut lain: Larut dalam dietil eter; praktis tidak larut dalam etanol
  • Indeks bias (nD): ωn = 1,768-1,772; n ε = 1,760-1,763 ; Birefringens 0,008
  • Struktur: Trigonal, hR30, Gugus ruang = R-3c, Nomor 167; Geometri koordinasi, bersegi delapan
  • Entalpi pembentukan standar, Δ f H o 298: -1675,7 KJ · mol-1
  • Entropi molar standar, S 298 o:  50,92 J · mol -1K -1
  • Titik nyala: Tidak menyala

Terjadinya di Alam

Korundum, bentuk kristal dari aluminium oksida adalah yang laing umum terjadi secara alami. Rubi dan safir korundum berbentuk permata berkualitas korundum, yang berhutang warna karakteristik mereka  pada jejak pengotor. Rubi adalah kedalaman warna merah karakteristik yang diberikannya dan kualitas lasernya oleh jejak kromium. Safir hadir dengan warna yang berbeda yang diberikan oleh berbagai pengotor lain, seperti besi dan titanium.

Sifat-sifat

Aluminium oksida adalah isolator listrik tetapi memiliki konduktivitas termal yang relatif tinggi (30 Wm-1 K-1) untuk bahan keramik. Dalam bentuk kristal yang paling sering terjadi, disebut korundum atau α-aluminium oksida, kekerasannya membuat ia cocok untuk digunakan sebagai abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong.

Aluminium oksida bertanggung jawab untuk ketahanan logam aluminium atas pelapukan. Logam aluminium sangat reaktif dengan oksigen atmosfer, dan pasivasi alumina lapisan tipis (ketebalan 4 nm) terbentuk sekitar 100 picosecond pada setiap permukaan aluminium yang terkena. Lapisan ini melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan dan sifat lapisan oksida ini dapat ditingkatkan menggunakan proses yang disebut anodisasi.

Sejumlah paduan, seperti perunggu aluminium, memanfaatkan sifat ini dengan melibatkan perbandingan aluminium dalam paduan itu untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Alumina diproduksi melalui anodisasi amorf secara khas, tetapi pembongkarannya dibantu oleh proses oksidasi seperti oksidasi elektrolitik plasma yang menghasilkan perbandingan yang signifikan dari alumina kristal dalam pelapisan itu, yang meningkatkan kekerasannya.

Korundum adalah aluminium oksida berbentuk kristal yang paling umum terjadi secara alami. Rubi dan safir korundum yang berbentuk permata berkualitas korundum, yang berutang warna karakteristik mereka untuk melacak kotoran. Rubi yang diberi warna merah karakteristik mereka yang mendalam dan mereka laser yang kualitas dengan jejak kromium . Safir datang dalam berbagai warna yang diberikan oleh berbagai kotoran lainnya, seperti besi dan titanium.

Aluminium oksida diambil dari Daftar zat kimia Dewan Perlindungan Lingkungan Amerikas Serikat tahun 1988.  Aluminium oksida pada daftar TRI EPA jika itu berbentuk serat.

Struktur

Bentuk yang paling umum dari kristal alumina dikenal sebagai korundum. Ion-ion oksigen hampir membentuk struktur heksagonal dengan ion aluminium mengisi dua-pertiga dari celah oktahedralnya. Setiap pusat Al3+ oktahedral. Dalam istilah kristalografi, korundum mengadopsi kisi trigonal Bravais dengan sebuah gugus ruang R-3c (nomor 167 Daftar Internasional). Sel primitif mengandung dua unit rumus aluminium oksida.

Alumina juga ada di fase lain, yaitu γ-, δ-, η-, θ-, dan χ-alumina. Masing-masing memiliki struktur dan sifat kristal yang unik. Yang disebut β-alumina terbukti NaAl11O17.

Produksi

Mineral aluminium hidroksida merupakan komponen utama bouksit, kepala bijih aluminum. Suatu campuran dari mineral ini terdiri dari bijih bauksit, termasuk gibbsite (Al(OH)3), boehmite (γ-AlO(OH)), dan diaspore (α-AlO(OH)), bersama dengan kotoran dari besi oksida dan hidroksida, kuarsa dan mineral lempung. Bauksit ditemukan dalam laterite. Bauksit dimurnikan melalui proses Bayer:

Al2 O3 + 3H2O → 2Al(OH)3

Kecuali untuk SiO2, komponen lain dari bauksit tidak larut dalam basa. Setelah penyaringan campuran dasar, Fe2O3 dihilangkan. Ketika cairan Bayer didinginkan, Al(OH)3 mengendap, meninggalkan silikat dalam larutan. Zat padat tersebut kemudian dikalsinasi (dipanaskan sangat kuat) untuk memberikan aluminium oksida:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

Produk alumina cenderung banyak-fase, yaitu terdiri dari beberapa fase alumina bukan semata-mata korundum, sehingga proses produksi ini dapat diotimalkan untuk menghasilkan produk-paroduk yang sesuai. Jenis fase yang mempengaruhi ini, misalnya, kelarutan dan struktur pori dari produk alumina yang pada gilirannya, mempengaruhi biasa produksi aluminium dan kontrol polusi.

Dikenal sebagai alundum (dalam bentuk menyatu) atau aloxite di pertambangan, keramik dan masyarakat ilmu bahan, alumina menemui kegunaannya yang luas. Produksi alumina dunia per tahun mencapai 45 juta ton, lebih dari 90% digunakan dalam pengolahan logam aluminium. Penggunaan utama aluminium oksida sebagai cermin, keramik, dan aplikasi-aplikasi polishing dan abrasif. Dalam jumlah besar juga digunakan dalam pengolahan zeolit, pigmen pelapis titanium, dan sebagai pemadam api/penekan asap.

Aplikasi

Sebagian besar alumina dikonsumsi untuk produksi aluminium, biasanya melalui proses Aula.

Sebagai Pengisi

Menjadi cukup inert secara kimia dan putih, alumina sebagai pengisi yang lebih disukai untuk plastik. Namun, alumina diklasifikasikan memiliki bukti kuat neurotoksisitas pada manusia dan tercantum dalam Daftar Zat Domestik Lingkungan Kanada sebagai  “diharapkan beracun atau berbahaya”. Alumina adalah suatu bahan yang biasa tabir surya dan terkadang terdapat dalam kosmetika seperti blush, lipstik, dan cat kuku.

Sebagai Katalis dan Pendukung Katalis

Alumina mengkatalisis berbagai reaksi yang berguna secara industri. Dalam aplikasi skala terbesar, alumina adalah katalis dalam proses Claus untuk mengonversi gas hidrogen sulfida sampah menjadi unsur sulfur di kilang. Alumina juga berguna untuk dehidrasi alkohol menjadi alkena.

Alumina berfungsi sebagai pendukung katalis untuk katalis industri, seperti yang digunakan dalam hidrodesulfurisasi dan beberapa polimerisasi Ziegler-Natta. Zeolit dihasilkan dari alumina.

Aplikasi Penyerapan Pemurnian Gas dan Terkait

Alumina secara luas digunakan untuk menghilangkan air dari aliran gas. Aplikasi utama lainnya dijelaskan di bawah ini.

Sebagai Amplas/gerinda

Aluminium oksida digunakan karena kekerasan dan kekuatannya. Hal ini banyak digunakan sebagai amplas kasar atau halus, termasuk sebagai pengganti yang jauh lebih murah untuk industri berlian. Banyak jenis amplas kristal aluminium oksida digunakan. Selain itu, panas yang rendah dan retensi panas spesifik rendah membuat banyak digunakan dalam operasi gerinda, terutama alat pemotong. Sebagai mineral aloxite tepung kasar, itu adalah komponen utama, bersama dengan silika, dari cue tip “kapur tulis” yang digunakan dalam biliar. Serbuk aluminium oksida digunakan dalam beberapa polishing CD/DVD dan scratchrepair kit. Polishing kualitasnya juga berada di balik penggunaannya dalam pasta gigi. Alumina dapat ditumbuhkan sebagai pelapis pada aluminium dengan anodisasi atau dengan oksidasi elektrolit plasma (lihat “Sifat-sifat” di atas). Kedua kekuatan dan karakteristik abrasif tinggi berasal dari kekerasan (9 pada skala Mohs kekerasan mineral) dari oksida aluminium. Sebagian besar pra-penyelesaian kayu lantai sekarang menggunakan aluminium oksida sebagai pelindung lapisan keras.

Dalam kedokteran gigi, digunakan sebagai bahan polishing untuk menghilangkan noda. Ini adalah sebuah alternatif untuk natrium bikarbonat, untuk pasien yang memiliki tekanan darah tinggi.

Sebagai Pigmen Efek

Aluminium oksida serpih bahan dasar untuk pigmen efek. Pigmen ini banyak digunakan untuk aplikasi dekoratif misalnya dalam industri otomotif atau kosmetik. Lihat artikel utama Alumina efek pigmen.

Ceruk Aplikasi dan Tema Penelitian

Dalam pencahayaan, alumina transparan yang digunakan dalam beberapa lampu uap natrium. Aluminium oksida juga digunakan dalam pembuatan suspensi pelapisan di lampu neon kompak.

Dalam laboratorium kimia, alumina adalah media untuk kromatografi,  tersedia dalam bentuk basa (pH 9,5), asam (pH 4,5 saat di dalam air) dan formulasi netral.

Aplikasi kesehatan dan medis termasuk sebagai bahan dalam penggantian pinggul.

Selain itu, digunakan sebagai dosimeter untuk aplikasi proteksi radiasi dan terapi untuk sifat-sifat pendaran dirangsang optik.

Aluminium oksida banyak digunakan dalam pembuatan perangkat superkonduktor, terutama transistor elektronik tunggal dan perangkat superkonduktor interferensi kuantum (SQUID), di mana ia digunakan untuk bentuk hambatan kuantum tunneling yang sangat resistif.

Isolasi untuk tungku suhu tinggi sering dibuat dari aluminium oksida. Kadang-kadang isolasi memiliki berbagai persentase silika tergantung pada tingkat suhu material. Isolasi dapat dibuat dalam bentuk selimut, bata papan, dan bentuk serat longgar untuk kebutuhan berbagai aplikasi.

Potongan kecil dari alumina yang sering digunakan sebagai batu didih dalam kimia. Alumina juga digunakan untuk isolator busi.

Menggunakan proses semprot plasma dan dicampur dengan titanium, itu dilapisi pada permukaan pengereman dari beberapa rem sepeda aluminium untuk memberikan abrasi dan tahan aus.***

Paladium(II) Oksida , Katalis dengan Potensi Katalitik Ekstra Tinggi

Paladium(II) oksida adalah  sewnyawa anorganik dengan rumus PdO. Oksida ini adalah satu-satunya oksida paladium yang ditandai dengan baik. Paladium oksida dibuat dengan mengolah logam paladium dengan oksigen pada suhu sekitar 900 °C. Oksida ini tidak diserang oleh asam, karena paladium adalah logam yang reakstif. Oksida paladium sulit diroduksi dan relatif mudah terurai.

Nama lain Paladium(II) oksida ialah Paladium monoksida. Adapun sifat-sifatnya adalah:

  • Rumus molekul: PdO
  • Berat molekul: 122,42 gr/mol
  • Penampilan: Serbuk hitam-kehilauan
  • Densitas: 8,3 gr/cm3
  • Titik leleh: 750 ºC (terurai)
  • Kelarutan dalam air: Larut
  • Kelarutan dalam pelarut lain: Larut dalam asam; sedikit larut dalam aquaregia
  • Titik nyala: Tidak dapat menyala

 

Pembuatan PdO

PdO sering diperoleh sebagai bahan yang dihasilkan untuk aplikasi sebagai katalis (lihat katalis Adams). Paladium oksida dibuat dengan pemanasan spons paladium oksigen pada 350 ° C.

2 Pd2 + O2 → PdO

Oksida ini diperoleh sebagai serbuk hitam. Oksida ini juga dapat dibuat khusus untuk digunakan dengan berbagai katalis dengan memanaskan campuran paladium(II) klorida dan kalium nitrat,

2 PdCl2 + 4 KNO3 → 2 PdO+4  + 2 KClNO2 + O2 (reaksi yang mungkin)

atau produk yang melarutkan paladium dalam aqua regia , diikuti dengan penambahan natrium nitrat pada suhu 600 °C. Suatu bentuk terhidrasi dari oksida (yang larut dalam asam) dapat dibuat dengan mengendapkan dari larutannya, misalnya , melalui hidrolisis paladium nitrat atau reaksi dari senyawa paladium yang larut dengan dasar yang kuat. Oksida terhidrasi berwarna coklat berubah menjadi oksida anhidrat berwarna hitam pada pemanasan. Kerentanan terhadap serangan asam berkurang pada kadar air rendah.

Oksida terhidrasi (hidroksida), PdO. N H2O dapat diproduksi sebagai endapan yang berwarna kuning tua dengan menambahkan alkali pada suatu larutan paladium nitrat, Pd(NO3)2.

Paladium Oksida dengan Potensi Katalitik Ekstra Tinggi

Ulrich Kortz, Profesor Kimia di Universitas Jacobs, dan laporan timnya tentang sintesis logam mulia, logam-oksida, yang berisi catatan berjumlah 22 atom paladium, serta dua ion tembaga pusat. Selain potensi katalitik yang tinggi, senyawa klaster ini { Cu2Pd22} juga menunjukkan sangat tidak biasa interaksi magnetik intramolekul. Penelitian, yang sekarang telah diterbitkan sebagai “Makalah Sangat Penting” di Angewandte Chemie International Edition (DOI: 10.1002/anie.201006734), membuka perspektif baru untuk pemahaman yang lebih baik tentang  katalisis oksidasi berbasis logam-mulia serta fenomena magnetik intramolekul penting dalam bahan dan kehidupan sains.

Katalis logam mulia sangat penting untuk komersial tertentu, dan di antara katalis ini, paladium dan bahan yang mengandung-platinum telah mendapat perhatian khusus dalam beberapa tahun terakhir karena peran mereka sebagai katalis oksidasi dalam sistem kontrol emisi mobil serta mereformasi katalis untuk produksi bensin oktan-tinggi. Meskipun katalis logam mulia, yang biasanya bekerja sebagai partikel halus yang terpisah dengan dimensi sekitar satu sampai dua nanometer, telah menjadi objek studi intensif selama hampir 200 tahun, struktur dan komposisi yang tepat sebagian besar  masih kabur pada sub-skala nanometer.

Pada tahun 2008, kelompok penelitian Ulrich Kortz, Profesor Kimia di Universitas Jacobs dan ahli yang cukup berpengalaman dalam sintesis oksida logam, membuat penemuan penting ketika mereka mengembangkan strategi sintetik sederhana, yang, untuk pertama kalinya, memungkinkan untuk persiapan diskrit, oksida logam mulia stabil dalam air. Polioksopalladatini dengan atom paladium 13 dan struktur inti { Pd13O32} ternyata menjadi cikal bakal dari keluarga  oksida-logam mulia yang sangat reaktif. Ini adalah kombinasi dari beberapa atom logam mulia dengan atom oksigen dalam satu ion yang terbukti penting untuk reaktivitas tinggi senyawa dan pada saat yang sama memberikan wawasan baru ke dalam mekanisme molekular katalisis yang rinci oleh partikel logam mulia.

Sekarang, Kortz dan rekan kerjanya Natalya Izarova dan Maria Barsukova telah mencapai sintesis dari logam mulia-oksida diskrit yang berisi catatan jumlah 22 ion paladium(II) dengan rumus [Cu2Pd22P12O60(OH)8]20- ({Cu2Pd22}). Spesies ini adalah metalate mulia terbesar yang dilaporkan sampai saat ini, dan di samping itu mengandung dua ion tembaga(II), yang membuatnya polianion pertama campuran paladium-tembaga.

Klaster logam-oksida berbentuk balok-ganda logam mulia menawarkan potensi katalitik yang luar biasa, terutama karena semua 22 ion Pd(II)I terletak pada permukaannya dan karenanya sangat mudah diakses untuk oksidan dan substrat yang sama. Oleh karena itu “satu tunggal {Cu2Pd22} memiliki banyak pusat-pusat aktif katalitik. Dan, dibandingkan dengan yang lebih umum digunakan untuk logam palladium pelapis katalitik pada bahan pendukung, paladium oksida baru memiliki keuntungan tambahan yang berlaku dalam larutan sebagai katalis homogen serta dalam bentuk kristal sebagai katalis padat heterogen dalam reaksi fase cair.

Terutama sifat-sifat keduanya ditakdirkan untuk keperluan industri, “komentar Ulrich Kortz tentang kemungkinan aplikasi dari senyawa yang baru dibuat. “Selain itu, polianion baru itu, karena sifat stabil dan diskrit, mungkin juga membuka jalan bagi pembuatan partikel monodisperse paladium pada bahan pendukung, yang merupakan katalis paling efektif untuk berbagai proses reduksi dan oksidasi, seperti dalam sel bahan bakar, yang mengonversi hidrogen dan oksigen langsung menjadi listrik dalam proses karbon-netral, “Kortz menambahkan.

Selain potensi katalitik yang tinggi, {Cu2Pd22} juga menunjukkan interaksi pertukaran magnet yang sangat menarik antara dua pusat itu, tapi agak jauh, ion tembaga(II), yang dapat dieksplorasi secara rinci karena diskrit dan sifat stabil dari senyawa dan struktur yang ditandai dengan baik. Seperti banyak padatan dan bahan biologis mengandung ion konstelasi dimer yang sama, hasil magnetik pada {Cu2Pd22} membuka perspektif baru untuk pemahaman yang lebih baik tentang fenomena magnetik intramolekul penting dalam bahan dan kehidupan sains.

Aplikasi

Bahan yang disebut katalis paladium oksida berguna untuk hidrogenasi katalitik dalam sintesis kimia organik.***

PENEMUAN TOKOTRIENOL: ANTIOKSIDAN YANG BERMANFAAT UNTUK KESEHATAN

Penemuan tokotrienol pertama kali dilaporkan oleh Pennock dan Whittle (USDA, Liverpool) pada tahun 1964, menjelaskan isolasi tokotrienol dari karet. Signifikansi biologis tokotrienol dengan jelas menunjukkan pada awal 1980-an, ketika kemampuannya untuk menurunkan kolesterol pertama kali dilaporkan oleh Qureshi dan  Elson (Universitas Wisconsin /Madison). Selama 1990-an, sifat-sifat anti-kanker dari tokoferol dan toktrienol mulai terlihat.

Sumber komersial tokotrienol baru-baru ini adalah beras, sawit, annatto. Perbandingan tokoferol-tokotrienol dalam beras, sawit, dan annatto ialah 50:50; 25:75; dan 0,1:99,9, secara berturut-turut.

Sumber-sumber tokotrienol alami lainnya termasuk minyak DEDAK beras, minyak kelapa, mentega coklat, jawawut, dan bibit gandum. Bunga matahari, kacang tanah, kemiri, sesame, dan minyak zaitun, bagaimanapun hanya mengandung tokoferol. Suplemen vitamin E secara khusus menyuplai 50–200 mg/hari campuran toktrienol. Dalam sejumlah uji klinis,dosis tokotrienol serendah-rendahnya 42 mg/hari telah memperlihatkan mengurangi tingkat kolesterol darah dengan 5%-35%. Tokotrienol adalah aman dan studi pada manusia tidak menunjukkan efek-efek yang merugikan dengan konsumsi 240 mg/hari selama 48 bulan.

Fraksi yang kaya tokotrienol dari beras, sawit, atau annatto, digunakan dalam suplemen nutrisi, makanan-makanan fungsional, dan kosmetika anti-penuaan, tersedia di pasar dengan kandungan vitamin E total 20%, 35%, 50%, dan 70%. Penyulingan molekuler terjadi pada suhu-suhu yang lebih rendah dan mengurangi masalah dekomposisi termal. Dengan vakum tinggi menghindari oksidasi yang dapat terjadi dengan adanya udara. Untuk manfaat dan mutu ini diinginkan untuk konsentrasi tokotrienol mutlak adalah tertinggi, tokoferol adalah terendah, dan proses ini digunakan karena bebas pelarut. Tokotrienol annatto mempunyai konsentrasi tokotrienol tertinggi, dan bebas tokoferol.

Vitamin E, apakah itu tokoferol atau tokotrienol sangat sensitif terhadap panas. Jenis-jenis tokotrienol dapat dilihat pada table di bawah ini:

Jenis-jenis tokotrienol

Jenis

R1

R2

R3

Alfa-Tokotrienol

Beta-Tokotrienol

Gamma-Tokotrienol

Delta-Tokotrienol

Me

Me

H

H

Me

H

Me

H

Me

Me

Me

Me

 

Perbandingan Tokotrienol dan Tokoferol

Tokotrienol merupakan bentuk vitamin E alami yang dapat melindungi terhadap kerusakan sel otak, mencegah kanker dan mengurangi kolesterol. Karakteristik biologis tersebut, bagaimanapun, tidak terdapat dalam tokoferol.

Sejak tahun 1980-an, telah ada banyak kajian membuktikan tokotrienol adalah lebih potensial dalam anti-oksidasinya. dan efek anti-kanker daripada bentuk-bentuk tokoferol umum yang harus dibayar struktur kimianya. Rantai-samping tak jenuh pada tokotrienol membuat tokotrienol menyusup ke dalam jaringan dengan lapisan asam lemak jenuh yang lebih efisien, membuat tokotrienol ideal untuk suplemen oral anti-penuaan dan perawatan kulit. Tokotrienol kemampuannya lebih baik dari tokoferol dalam melawan ketegangan oksidatif dari kulit yang telah terpapar pada sinar UV dari sinar matahari.

Vitamin E telah lama diketahui atas sifat-sifat antioksidasinya terhadap peroksidasi lipida dalam membrane biologis dan  alfa-tokoferol dianggap merupakan bentuk paling aktif. Bagaimanapun, sejak tahun 2000, ilmuwan telah membuktikan tokotrienol merupakan antioksidan terbaik dibandingkan tokoferol pada pencegahan penyakit kardiovaskuler dan kanker. Dari titik-tolak farmasetikal, formulasi baru-baru ini dari suplemen vitamin E, terutama terdiri dari  alfa– tokoferol, kelihatannya dapat dipertanyakan.

Tokotrienol Sintetik

Aneh, tokotrienol sintetik secara umum tidak tersedia terlepas dari kemampuan untuk menghasilkan senyawa-senyawa melalui reaksi-reaksi kimia.  Bergantung pada jalur sintesis, produk resultante mungkin dihasilkan sebagai campuran rasemat dl-tokotrienol yang terdiri dari campuran bentuk-bentuk d dan l (kanan dan kiri) yang merupakan lateral yang terbalik dari salah satu yang lainnya. Namun, isomer-isomer murni dari bentuk-bentuk tokotrienol d atau l juga memungkinkan menggunakan kimia yang benar. Dalam teori tersebut kemudian mungkin akan memberi banyak keuntungan klinis yang diklaim untuk tokotrienol alami sementara yang sangat murni sebagai perbandingan dan relatif murah untuk menghasilkannya.

Tidak Ada Akibat Buruk yang Diamati

Satu studi 13-minggu oleh H. Nakamura dkk. pada National Institute of Health Sciences (Jepang) dari toksisitas tokotrienol pada tikus menemukan perubahan yang signifikan dalam beberapa komponen darah, meningkatnya berat lever dan pengurangan berat ovari dan uterus (pada perempuan), bergantung pada dosisnya. Penulis memperkirakan tidak ada tingkat pengaruh yang merugikan yang diamati (NOAEL) pada tingkat 120 mg per kg berat badan per hari untuk pria dan 130 mg per kg berat badan untuk perempuan. Karena efek terhadap komponen-komponen darah diamati dalam semua kasus dengan non-plasebo, suatu tingkat pengaruh-yang tidak diamati (NOEL) tidak dapat ditentukan. Lihat juga likopena!

ANTIOKSIDAN TOKOTRIENOL: EFEKNYA TERHADAP KESEHATAN

Tokotrienol merupakan anggota keluarga vitamin E. Zat gizi ensensial bagi tubuh, vitamin E dibentuk dari empat tokoferol (alfa, beta, gamma, delta) dan empat tokotrienol (alfa, beta, gamma, delta). Secara kimia,  vitamin E merupakan suatu antioksidan. Satu model untuk fungsi vitamin E di dalam tubuh ialah bahwa vitamin E melindungi membrane sel, bagian aktif dari enzim, dan DNA dari bahaya radikal bebas.

Tokotrienol merupakan senyawa alami yang ditemukan dalam minyak-minyak nabati pilihan, benih gandum, jawawud, dan jenis-jenis kacang dan padi-padian tertentu. Varian vitamin E ini hanya terjadi pada taraf sangat rendah di alam.

Sementara mayoritas penelitian tentang vitamin E berfokus pada alfa-tokoferol, kajian mengenai tokotrienol diperkirakan kurang dari 1% dari semua penelitian tentang vitamin E.

Gejala-gejala yang diakibatkan oleh defisiensi alfa-tokoferol dapat dikurangi oleh tokotrienol. Dengan demikian, tokotrienol dapat ditinjau sebagai anggota dari keluarga vitamin E tidak hanya secara structural tetapi juga secara fungsional. Sedikit perbedaan antara tokotrienol dan tokoferol yang terletak pada rantai samping tak jenuh yang memiliki tiga ikatan rangkap pada ekor isoprenoid farnesilnya. Semua isomernya mempunyai beberapa tingkat aktivitas antioksidan karena menyumbangkan atom hydrogen dari gugus hidroksilnya pada cincin kromanol yang mengurangi radikal-radikal bebas di dalam tubuh.

Tokotrienol dinamakan melalui analogi terhadap tokoferol  (dari kata-kata Yunani yang berarti menjadi hamil (lihat tokoferol); tetapi dengan kata ini berobah termasuk perbedaan zat kimia bahwa tokotrienol adalah triena, berarti bahwa mereka berperan dengan struktur identik dengan tokoferol kecuali untuk penambahan tiga ikatan rangkap pada rantai samping mereka.

Tokotrienol diekstrak dari sumber-sumber alami merupakan d-tokotrienol. Tokotrienol hanya mempunyai satu pusat kiral tunggal yang terdapat pada karbon cincin kromanol 2′, pada titik di mana ekor isoprenoidnya bergabung dengan cincinnya; dua pusat yang berhubungan lainnya pada ekor fitil dari tokoferol yang berhubungan, tidak terdapat karena ketakjenuhan tokotrienol pada bagian tersebut. Dalam teori, stereoisomer tokotrienol mungkin bahkan terdapat dalam bentuk d-tokotrienol alami, atau sebagai isomeric non-alami ‘l-tokotrienol’ yang mempunyai konfigurasi 2S (yang lebih baik dari 2R) pada pusat kiral tunggal  molekul. Bagaimanapun, secara praktek, tokotrienol diekstrak dari sumber-sumber alami, dan bentuk-bentuk sintetik l dan d,l tidak dipasarkan sebagai suplemen.

Banyak penelitian mengakui manfaat kesehatan tokotrienol untuk manusia telah dibuat. Tingkat keracunan untuk manusia sekarang tidak diketahui.  Tingkat efek-merugikan-yang diamati tidak ada untuk tikus yang diperkirakan 120–130 mg/kg berat badan/hari. Selama  2004, Dewan Pangan dan Nutrisi Institut Ilmu Kedokteran Akademi Sains Nasional Amerika Serikat tidak mendefinisikan keuntungan kesehatan apa pun atau risiko kesehatan apa pun, yaitu perkiraan keperluan rata-rata, tunjangan makanan yang direkomendasikan, asupan yang memadai dan tingkat asupan tertinggi yang ditoleransi (UL) didefinisikan untuk alfa-tokoferol (kecuali tingkat tertinggi (UL) untuk bayi) tetapi tidak untuk tokotrienol.

Tokotrienol dan Cedera Akibat Strok

Dalam jurnal  peer-reviewed Stroke (Oktober 2005), suplementasi oral dari kompleks tokotrienol sawit spectrum penuh pada tikus hipersensitif secara mendadak menimbulkan tingkat tokotrienol yang meningkat pada otak. Tikus, yang disuplementasi dengan tokotrienol menunjukkan lebih terlindungi terhadap cedera akibat-strok dibandingkan dengan kontrol (kelompok yang tidak disuplementasi). Kajian ini menunjukkan bahwa suplementasi oral dari kompleks toktrienol sawit berfungsi pada checkpoint molekul kunci (c-Src dan 12-Lipoksigenase) untuk melindungi terhadap strok secara in vivo. Efek perlindungan dari tokotrienol adalah bebas dari aktivitas antioksidannya karena tokoferol hanya efektif pada konsentrat yang lebih tinggi.

Pada tahun  2005, sebuah studi bersama yang dilakukan pada universitas Wayne State dan Pusat Medis Universitas Ohio State menunjukkan bahwa tokotrienol dapat disampaikan ke organ-organ dengan efisien dan oleh karena itu dapat menawarkan manfaat bagi kesehatan yang ditunjukkan oleh studi secara in vitro dan in vivo. “Hasil kami menunjukkan bahwa tokotrienol dikirim dengan efisien ke aliran darah terlepas dari kenyataan bahwa protein transfer mempunyai afinitas yang lebih rendah untuk tokotrienol dibandingkan untuk tokoferol,” kata  Chandan Sen dari  Ohio State University dan penulis senior dari kajian itu.

Peneliti merekrut wanita dengan tingkat kolesterol normal (rata-rata usia 23,5 tahun) dan memberikan mereka stroberi lembut kaya-lemak yang mengandung 400 mg vitamin E dengan g 77 mg alfa-tokotrienol, 96 mg delta-tokotrienol, dan 3 mg gamma-tokotrienol, ditambah  tokoferol. Karena vitamin E adalah vitamin larut-lemak, maka peneliti itu memilih mengirim mikronutrien ini dalam makanan yang berisi-lemak untuk memperbaiki penyerapan. Pengukuran darah periode post-prandial menunjukkan bahwa tingkat alfa-tokotrienol maksimal yang dirata-ratakan hamper 3 mikromol dalam plasma darah, 1,7 mikromol dalam kolesterol-LDL (kolesterol jahat), dan 0,5 mikromol dalam kolesterol-HDL (kolesterol-baik). “Kerja ini menampilkan fakta pertama yang menunjukkan post-absorptive fate dari isomer-isomer tokotrienol dan kaitannya dengan sub-fraksi lipoprotein pada manusia,” tulis penulis Pramod Khosla dari  Wayne State University.

Konsentrasi-konsentrasi tersebut, kata peneliti itu, cukup untuk mendukung fungsi-fungsi neuroprotektif dari tokotrienol yang dilaporkan. “Kami telah menentukan bahwa bila diberikan secara oral, tokotrienol dapat menaikkan konsentrasi yang dibutuhkan untuk bekerja tersebut… fungsi-fungsi perlindungan,” kata Sen. “Ini merupakan ramuan makanan umum di Asia, sehingga ini dapat merupakan bagian yang aman dari diet harian dalam makanan yang disediakan atau sebagai suplemen di Amerika Serikat.” Dapatkah ia digunakan secara terapi untuk mencegah strok?  “Hasil-hasil dari studi pada hewan ada harapan yang optimis, tetapi ini masih terlalu dini untuk mengatakan untuk manusia,” dia menambahkan.

Tokotrienol dan Kanker Pankreas

Kanker pancreas merupakan  kanker yang mematikan keempat terbesar di Amerika Serikat, dengan laju kelangsungan hidup paling buruk 5 tahun dengan kurang dari 5%. Deteksi dan skrining awal untuk kanker pancreas baru-baru ini menetapkan terbatas pada pasien-pasien berisiko-tinggi, meskipun hereditas (factor keluarga) diperkirakan hanya 10% dari pasien-pasien dengan kanker pancreas.

Tokotrienol merupakan antioksidan yang lebih efektif dibandingkan tokoferol karena rantai-sampingnya yang tidak jenuh memudahkan menetrasi yang lebih baik ke dalam lapisan lapisan lemak jenuh dari otak dan hati. Tokotrienol dapat menurunkan pembentukan tumor, Kerusakan DNA dan kerusakan sel. Pada sebuah studi tahun 1993 di mana tikus yang diinduksi dengan zat yang berpotensi kanker hati, ilmuwan menemukan tidak ada kerusakan sel hati pada kelompok yang diberi makan dengan tokotrienol sawit.

Pada 2009, ilmuwan pada Departemen Nutrisi dan Ilmu Pengetahuan Makanan, Universitas Wanita Texas mengevaluasi dampak dari d-delta-tokotrienol, suatu isomer vitamin E yang potensial, pada sel-sel karsinoma pancreas  MIA PaCa-2 dan sel-sel adenokarsinoma duktal pancreas  BxPC-3 pada manusia. Mereka menyimpulkan penekanan aktivitas jalur mevalonat, apakah itu melalui modulator HMG KoA reduktase (statin, tokotrienol, dan farnesol), farnesil transferase (inhibitor farnesil transferase), dan/atau aktivitas mevalonat pirofosfat dekarboksilase (fenilasetat), mempunyai potensi dalam kemoterapi kanker pancreas. Juga, sebuah studi mengeskalasi-dosis fase-I mengevaluasi pengaruh tokotrienol murni isomer delta yang diekstrak dari minyak kelapa sawit terhadap individu  dengan kanker pancreas baru-baru ini masih berlangsung pada Pusat Kanker Moffitt, dan pertama kali tokotrienol dievaluasi secara klinis terhadap kanker pada manusia.

Tokotrienol dan Kanker Payudara

Pada tahun 1990-an, beberapa studi memperlihatkan tokotrienol merupakan vitamin E yang dapat menanggapi untuk menghambat pertumbuhan sel-sel kanker payudara pada manusia secara in vitro, dianggap  mekanisme estrogen bebas. Tokotrienol bekerja secara sintetik dengan tamoxifen, suatu obat kanker payudara yang digunakan secara umum, dalam membunuh sel-sel kanker.

Tokotrienol juga dapat mempengaruhi homeostasis sel, kemungkinan secara bebas dari aktivitas antioksidan mereka. Efek anti-kanker dari α- dan γ-tokotrienol telah dilaporkan, meskipun δ-tokotrienol diverifikasi merupakan tokotrienol paling efektif dalam menginduksi apoptosis (kematian sel) dalam sel-sel-sel kanker payudara manusia yang merespon-estrogen dan yang non-respon estrogen. Berdasarkan pada hasil tersebut pada sel-sel dalam kultur, penyelidik telah menduga bahwa campuran dari α- dan γ-tokotrienol dapat mengurangi risiko kanker payudara.

Kajian lebih lanjut mengenai tokotrienol dan kanker payudara menunjukkan bahwa gamma-toktrienol sasarannya sel-sel kanker dengan menghambat Id1, suatu protein kunci yang memunculkan-kanker. Gamma-tokotrienol menunjukkan untuk mencetuskan apoptosis sel dan sebagai anti-perkembangan sel-sel kanker yang baik. Mekanisme ini juga diamati dalam kajian memisahkan kanker prostat dan jalur sel melanoma.

Pada 2009, sebuah studi oleh para saintis pada Kolese Farmasi, Universitas Louisiana di Monroe memperlihatkan statin dan tokotrienol memberikan manfaat kesehatan yang signifikan pada pengobatan kanker payudara pada wanita, sambil menghindari miotoksisitas terkait dengan monoterapi statin dosis tinggi.

Tokotrienol dan Kanker Prostat

Penyelidikan efek anti-proliferatif tokotrienol pada sel-sel kanker prostat PC3 dan LNCaP menunjukkan bahwa transformasi vitamin E untuk CEHC merupakan mekanisme detoksifikasi paling banyak, berguna untuk memelihara sifat-sifat malignan dari sel-sel kanker prostat. Bagaimanapun, penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa γ-tokotrienol adalah paling potensial dalam menekan proliferasi sel kanker prostat, dan efek anti-proliferatif dari γ-tokotrienol itu bertindak melalui banyak jalur-pensinyalan (NF-B, EGF-R dan protein-protein keluarga Id). Sebagai tambahan, kajian yang sama menunjukkan efek anti-invasi dan kemosensitisasi dari γ-tokotrienol terhadap sel-sel PCa.

Tokotrienol dan Kanker Kulit

Dalam satu kajian tahun 2009 pada Fakultas Ilmu Kedokteran Li Ka Shing, Universitas Hong Kong, para saintis menemukan pengurangan sel-sel kanker kulit saat diobati dengan gamma-tokotrienol dengan obat-obatan kemoterapi. Untuk pertama kali, peneliti mencatat efek anti-invasi dan kemosensitisasi gamma-tokotrienol terhadap sel-sel melanoma malignan manusia.

Tokotrienol dan Pengurangan Kolesterol

Tubuh manusia membentuk kolesterol dari hati, memproduksi sekitar 1 gr kolesterol setiap hari atau 80% dari total kolesterol tubuh yang dibutuhkan. Sisa 20% berasal dari apa yang kita makan. Kolesterol berlebih adalah sebuah risiko bagi kesehatan karena penyimpanan lemak bertahap akan menyumbat arteri. Ini akan mengakibatkan aliran darah ke otak, jantung, ginjal dan bagian-bagian lain dari tubuh menjadi kurang efisien.

Kolesterol, dianggap dibutuhkan secara metabolik, adalah tidak esensial di dalam makanan. Tokotrienol dapat mengurangi kapasitas hati untuk menghasilkan kolesterol. Ini dilakukan dengan menekan HMG KoA reductase, enzim dalam  hati yang merespon bagi sintesis kolesterol.

Pada 1993, para saintis Amerika memimpin sebuah studi terkontrol dengan plasebo “double-blind” dari 50 sukarelawan pada Yayasan Jantung Kenneth Jordan dan Pusat Medis Elmhurst. Hasil-hasil mereka menunjukkan bahwa tokotrienol sawit dapat dengan mudah dibiakkan pada arteri. Tujuh pasien dengan kolesterol tinggi dengan pengosongan arteri yang dialami kembali menghalangi urat nadi dari arteri karotit setelah mengonsumsi tokotrienol sawit, sambil memperburuk kondisi. Ini dibandingkan dengan kelompok kontrol, di mana tak satu pun diperbaiki dan 10 orang semakin parah. Tokotrienol, khususnya δ- dan γ-tokotrienol, memperlihatkan merupakan  zat gizi yang efektif dalam mengobati kolesterol tinggi. Khususnya, γ-tokotrienol tampaknya bertindak pada enzim spesifik yang disebut 3-hidroksi-3-metilglutaril-koenzim  dan  menekan produksi enzim ini, menyebabkan kolesterol tidak diproduksi oleh sel-sel hati. Sementara studi tahun 1995 pada ayam menunjukkan bahwa adanya alfa-tokoferol makanan dapat berinterferensi dengan kemampuan tokotrienol untuk menurunkan kolesterol meskipun semua studi kemudian menemukan interferensi tersebut terlihat hanya alfa-tokotrienol. Pada aterosklerosis, pembentukan benda lemak seperti halnya kolesterol. Karena tokotrienol menurunkan peroksidasi lipida, yang pada gilirannya mengurangi penebalan intimal dan mengawetkan lamina elastik internal, menyimpulkan bahwa aktivitas antioksidan tokotrienol dapat mengurangi aterosklerosis eksperimen yang menyebabkan  dinding urat nadi (arteri) menebal. Aspek-aspek mekanistik lebih rumit, dalam upaya untuk memahami dengan lebih baik hubungan antara struktur dan aktivitas telah diselidiki. Tokotrienol sangat mirip tetapi juga begitu banyak perbedaan dari tokoferol. Penyelidikan mengenai FeAOX-6, yang menggabungkan fitur-fitur struktur antioksidan dari tokoferol dan karotenoid ke dalam sebuah molekul tunggal, terhadap fungsi-fungsi makrofagus termasuk dalam pembentukan sel busa yang memperlihatkan bahwa baik FeAOX-6 atau alfa-tokotrienol menginduksi reduksi kolesterol bergantung-dosis kuat dan mengurangi Penumpukan (akumulasi) kolesterol dalam makrofagus manusia. Tingkat reduksinya dijumpai dengan alfa-tokotrienol yang lebih besar dari yang diinduksi oleh FeAOX-6 dan tidak berkorelasi dengan kapasitas antioksidan mereka masing-masing.

Tokotrienol dan Diabetes

Menurut WHO, 170 juta orang terserang diabetes pada tahun 2002, dan jumlah ini mungkin bertambah hingga 366 juta pada 2030. Diabetes mellitus (DM) telah diakui sebagai faktor risiko yang dijual bebas untuk perkembangan penyakit kardiovaskuler apa pun. Komplikasi kardiovaskuler meliputi strok dan serangan jantung, penyebab meningkatnya kematian pada pasien diabetik. Dengan gelisah, literatur statistik menunjukkan bahwa aterosklerosis diperkirakan sekitar 8-10% dari seluruh kematian penderita diabetes.

Studi baru-baru ini menunjukkan bahwa asupan vitamin E yang signifikan mengurangi risiko diabetes tipe 2. Risiko relatif (RR) dari diabetes tipe 2 antara asupan kuartiles ekstrim adalah 0,69 (95% CI 0,51-0,94, P untuk kecenderungan = 0,003). Asupan alpha-tokoferol, gamma-tokoferol, delta-tokoferol, dan beta-tokotrienol sebaliknya terkait dengan risiko diabetes tipe 2. Sementara korelasi tidak mengimplikasikan penyebab, data tersebut menunjukkan kemungkinan bahwa perkembangan diabetes tipe 2 dapat drobah melalui asupan antioksidan dalam makanannya.

Pada tahun 2009, pengujian pada hewan dilakukan di India dan Malaysia mengungkapkan tikotrienol memperbaiki glukosa darah, dislipidemia dan ketegangan oksidatif tikus diabetik. Tokotrienol mampu mencegah perkembangan perubahan dinding vaskuler yang terjadi pada DM.***