Aplikasi dari Pentachlorobenzena dalam Kehidupan Sehari-Hari

Pentachlorobenzene (PeCB) merupakan senyawa kimia dengan rumus kimia C₆HCl₅ yang mendefinisikan PeCB sebagai senyawa hidrokarbon .yang di klorinasi, karena adanya gugus Cl dalam ikatanya. Ikatan enyawa in terdiri atas cincin benzene yang tersubstitusi  dengan 5 atom chlorine. PeCB memiliki berbagai kegunaan daam industri, namun karena sifat bahayanya, PeCB sudah dilarang di berbagai di Industri

PentaChloroBenzene merupakan salah satu gugus klorobenzena yang mempunyai ciri khas berupa senyawa berbentuk cincin yang memiliki ikatan atom hidrogen yang digantikan oleh 1 chlorine atau lebih

 Bentuk molekul PentaChloroBenzene

Sifat fisik dan kimiawi dari PentaChloroBenzene adalah:

. 

Massa molekul (Mr)                                  :  250.34 Titik leleh                                                   :  84.6 °C   Titik didih                                                   : 277 °C   Massa jenis padatan                                    : 1.8342 g/cm3 Tekanan uap pada fasa padat  suhu kamar  25 °C                                       : 0.29 Pa  (terhitung secara ilmiah)  tekanan uap fasa cair,  pada suhu kamar 25 °C                               : 1.0 Pa   Log octanol/water partition coefficient,  25 °C                                                          :   5.19    Tingkat kelarutan pada fasa padat               :  0.0027 mol/m3  Tingkat kelarutan pada fasa padat    25 °C  : 0.68 mg/L   Konstanta hukum henry calculated. 25 °C    : 72 Pa m3/mol

Sifat fisik dan kimiawi yang bisa digunakan untuk menentukan persebarannya di atmosfir adalah tekanan uap dan koefisien partisinya di dalam fasa lingkungan.  Karena ada perbedaan di dalam koefisien partisinya yang terhubung secara termodinamik, maka sangat mungkin untk memperkirakan nilai untuk menghindari galat di dalam nilai koefisien partisi dari senyawa ini

Jumlah energi yang diperlukan untuk pembakarannya : 

  ΔUA = 60.22 kJ/mol 

  ΔUW = 16.39 kJ/mol 

  ΔUAW = 43.83 kJ/mol 

  ΔUOW = -25.11 kJ/mol 

  ΔUOA = -68.94 kJ/mol 

  ΔUO = -8.72 kJ/mol (Shen and Wania 2005)

Ditinjau dari Sifat fisik dari PeCB, senyawa ini akan mudah terserap oleh tanah atau tersedimentasi. Ini dianalisa dari penyebaran di lingkungan berdasarkan penelitian sedimen..Sifat fisik yang sudah dicantumkan di atas telah dicantumka dalam perhiungan model persebaran gasna. Model level 1 adalah perpotongan statis tentang persebaran gas PeCB di dunia yang terkandung di udara, air, tanah, dan sedimen. Model sderhana ini meunjukkan dimana kimia trakumulasi pada kesetimbangan di dalam kehadiran berbagai proses degradasi.

Siklus Pemaparan PeCB di Alam (sumber: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/pentachlorobenzene#section=Crystal-Structures):

Udara13%

Tanah 84%

Air 0.6%

Sediments 2%

Dari sifat fisik PeCB, bisa ditinjau bahwa senyawa ini m udah terakumulasi  ke dalam sedimen dan tanah. 

PeCB bisa terproduksi sebagai hasil reaksi dari karbon tetracloride dan benzene yang tebentuk hasil ekstrak dari distilasi dan kristalisasi. Produksi langsung darPeCB tidak terjadi secara langsung karena sifat simultan dari komponen terklorinasi yan lain/ Karena PeCB biasanya dipoduksi dalam jumlah kecil didalam proses klorinasi benzene, serngkali PeCB juga terkandung pada klorobenzene yang lain.   

PEMBENTUKAN PeCB DI ALAM

Beberapa prinsip dasar dalam produksi klorobenzene adalah benzene terklorinasi tanpa memakai katalis. Hasil dari reaksinya berupa klorobenzene, diklorobenzene, triklorobenzene, dan benzene terklorinasi yang lainnya. Pada kenyataannya di Industri, hanya Chlorobenzene dan sebagian kecil diklorobenzene yang terbentuk, dan jumlah senyawa ini bisa dikurangi dengan memakai katalis tertentu dan memodifikasi prosesnya. (Diktat Stockholm Convention).  Maka klorinasi dari benzene bisa dibagi menjadi tiga tahap, yang menghasilkan 1 pasang senyawa, yaitu : 

(1) Klorinasi benzene menjadi  monochlorobenzene dan dichlorobenzene.   

(2) Klorinasi dichlorobenzene menjadi trichlorobenzene dan tetrachlorobenzenes                  

(3) Klorinasi  tetrachlorobenzenes menjadi pentachlorobenzenes dan hexachlorobenzene. 

Klorinasi bisa terjadi secara langsung dalam sekali reaksi atua secara reaksi terus menerus. Saat jumlah formasi dari diklorobenzene diperlukan, maka prosedur berikutnya akan mengikuti. Dalam proses sekali reaksi, benzene berada dalam media pipa besi atau baja, yang berada dalam pipa. Pipa penghisap cjlorine masuk di bagian bawah dari klorinator dan katalisnya dalah ferri klorida. Temperaturnya yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 45 derajat.  Hcl diproduksi di dalam reaksi yang bisa dipulihkan setelah dipisahkan dari benzene setelah dicuci oleh pelarut yang dibekukan. Pada temperatur 40 derajat Celcius, kecepatan terbentuknya dichlrobenzene sangat lambat, dan hal ini digunakan untuk memecah senyawa dichlorobenzene pada proses yang berlanjut. Biasanya bangunan pipa dalam proses pabrik yang berkelanjutan, terdinginkan secara eksternal , mengandung katalis. Chlorine terbawa ke setiap saluran yang melewati inlet dan temperature reaksi yang berada pada kisaran 20 - 40°C.  

Saat chlrobenzene terbentuk, senyawa ini akan meninggalkan zona klorinasi dengan kecepatan yang sangat tinggi sehingga tidak ada proses klorinasi lagi.Benzene dan Chlorobenzene yang belum bereaksi akan terpisah lagi dengan distilasi fraksi., Mengembalikan dari benzene menjadi tahap klorinasi dan efisiensi proses bisa mencapai 95%. 

Chlorobenzene dan gugusnya bisa terbentuk dari berbagai macam cara, yang pertama adalah proses Raschig. Dalam proses ini, benzene terklorinasi secara in situ dalam reaktor dengna bantuan oksidasi catalitic dari hidrogen klorida. Campuran uap, gas, asap, serta Hcl dai benzene yang sudah dipanaskan sebelumnya pada tekanan tertentu akan saling berkontak pada suhu 220 derajat celcius dan suhu 260 derajat celcius dengna katalis oksida tembaga.  Sebanyak 2% dari total benzene terbakar, menaikkan temperatur dari total output sebanyak 25% dari temperatur sebelumnya. Kerugian dari proses ini adalah temperatur tinggi menggunakan kecepatan pembakaran yang tinggi dari benzene dan reaksinya bisa tidak terkendali. 

Dalam proses lain, chlorinasi benzene terjadi pada pipa quartz pada 400-500 derajat celcius.  Maka, hasil dari principal produk yang diperoleh dari proses Loeser dan Schmidt, dimana uap benzene, HCL, dan udara bereaksi pada suhu 150-300 dengna kontak dengan copper hydroxide alumina katalis, yang bisa dianggap sebagai variasi dari proses raschig. Kerugian dari proses ini adalah tingkat efisiensi rendah dan tingginya temperatur yang dibutuhkan. Yang akhirnya membuat reaksi tidak terkontrol menjadi chlrobenzene dengan gugus clorine lebih banyak. .

. Dengan semua anggapan diatas, maka klorinasi lebih lnjut dari benzene secara langsung pada suhu 40 derajat celcius merupakan suhu terbaik untuk menghasilkan monochlorobenzene yang relatif aman di dalam industri. 

Seperti yang telah diketahui, klorinasi benzene di industri terbawa dalam fasa cair pada temperature moderate dengan bantuan katalis untuk memproduksi monochloirobenzene dan sejumlah kecil diklorobenzene. Klorobenzene dan ortho serta para-dichloro benzene adalah produknya secara langsung. Reaksinya berlangsung secara konsekutif dan kompetitif. Benzene cair dimasukkan ke dalam mesin pengklorinasi (chlorinator ) yang beroperasi pada tekanan udara 2.4 bar dan suhu 25 derajat celcius. Klorin bentuk gas juga dimasukkan ke dalam tangki ini, dengan suhu atmospheric, pada 25 derajat celcius dan diasumsikan hasilnya murni. Mungkin ada beberapa chlorinators beroperasi dalam rangkaian seri atau paralel berdasarkan jumlah jumlah klorinasi benzene yang dibutuhkan.. Ferric chloride selau bertindak sebagai catalyst. 

Ini bisa ditambahkan ke dalam larutan di dalam benzene , padatan kecil, atau scrap yang mengandung ferric chloride di dalam chlorinator. Karena reaksinya bersifat eksotermik, maka pendinginan bisa dilakukan untuk memperoleh temperatur 40 derajat celcius. Gas HCL meninggalkan reaktor akan didinginkan untuk meningkatkan impurities lalu akan tergosok di dalam mesin penggosok dengna menggunakan Chlorobenzene dingin. . The Aliran chlorobenzene yang meninggalkan reactor dicuci dengan larutan NaOH di dalam pre-neutralizer. Aliran produknya bebas Hcl.  Prodduk ini akan dihabiskan  ke Benzene Recovery Column , dimana merupakan kolom distilasi. Bagian bawah dari distilasi ini terdiri atas 100 derajat chlorobenzene murni. 98 % berat benzene dan 2% chlorobenzene dan semua benzene akan tersiklus ulang ke gudang benzene melalui via pemurnian. Dari pemurnian, monocholorobenzene dikirim ke reaksi pendinginan. Bagian bawah dari reaktor benzene mengandung monochlorobenzene dan dichorobenzene. Ini akan dimakan kolom chlorobenzene, yang merupakan kolom distilasi.

Temperature dari kolom Chlorobenzene bisa terjadi antara 100-120 derajat celcius. Monochlorobenzene merupakan produk tambahan distilat dengan kemurnian 99 derajat, sedangkan dichlorobenzene adalah produk dari mesinnya bagian bawah dengna kemurnian 97% 

 Reaksi yang termasuk dalam proses antara lain:

1. C6 H6 + Cl2   C6H5Cl  + HCl 

2. C6H5Cl + Cl2 -  C6H4Cl2 + HCl 

   Gambar 2. Tabel tingkat paparan di lingkungan berdasarkan sumber

Berdasarkan tabel diatas, sumber pembentukan PeCB adalah:

1. a) Pembakaran sampah rumah tangga                                                         
2. b) Pengolahan limbah kayu
3. c) Penggunaan Pestisida (paling berbahaya di tanah)
4. d) Limbah Fluida dielektrik
5. e) Insinerasi limbah padat
6. f) Produksi magnesium
7. g) Penggunaan Pelarut

Penggunaan PentaChloroBenzene(PeCB)  sering dijumpai pada produk PCB,  fungisida, pemadam api, bahan pelarut industri, dan bahan kimia perantara untuk produksi bahan kimia quintozene. PeCB sering diproduksi secara tidak langsung saat terjadi proses pembakaran, pemanasan dan proses industri lainnya. PeCB juga sering dijumpai sebagai salah bahan penyusun / pelarut dalam pestisida. Namun, produksi quintozene sudah dihentikan oleh berbagai pabrik, meninjau sifat bahaya dari pentachlorobenzene pada tahun 1991.                                                                                             

Di negara-negara benua Amerika, PeCB banyak digunakan untuk pestisida. Di berbagai negara, sudah ditemukan alternatif solusi untuk subtitusi PeCB. Quintozene memang masih banyak digunakan di berbagai negara, namun untuk produksinya sendiri, sudah tidak ada. Persatuan negara-negara bagian Amerika telah melarang penggunaan quintozene semenjak tahun 1986.                                                  

 Laporan dari Jaringan Ikatan Penghapusan Pelarut Organik Persistensi (IPEN), quintozene sudah dilarang di persatuan Negara-negara Eropa (Europe United) sejak tahun 1991, dam tidak terdaftar dalam penggunaan bahannya di Burkina Faso, Kamerun, Cape Verde, Chad, Gambia, Nigeria,  Tanzania, Uganda, Srilanka, dan Belize. Namun, penggunaan Quintozene masih ada di Australia di 13 produk obat untuk mengatasi penyakit jamur pada bibit padi, kapas, hortikultura, dan ornamental.                               

 Produksi quintozene di amerika diestimasi telah mencapai 1.300.000 kg pada tahun 1972 dimana 30-40% nya telah diekspor (data ICPS, 1984).  Dan di Canada, masih dijual sebanyak 15,581 kg di 1995 (Pemerintah Inggris Columbia, tahun 2008). Dengan menggabungkan data penjualan quintozene untuk Amerika, dan persentasi PeCB yang dilaporkan oleh US-EPA (1998) (<0.01% PeCB) , hasilnya adalah total pengeluaran maksimum dari PeCB di Amerika adalah 1,3 ton x 0,6 x 0.0001 = 78 kg. Sehingga total pengeluaran di Amerika antara tahun 2000 dan 2004 seperti yang dilaporkan bervariasi antara 763 dan 1512 kg/ tahun (menurut data UNEP, 2007)

Sumber terbentuknya pentachlorobenzene

•  Canada: Pentachlorobenzene bisa muncul saat senyawa organik terbakar atau terpapar ke sumber enertgi yang besar saat sumber klorin muncul. PeCB bisa terbentuk dan lepas ke lingkungan sebagai hasil insinerasi limbah padat dan 
•   Republik Amerika Serikat: Pentachlorobenzene bisa muncul saat senyawa organik terbakar dalam kehadiran sumber klor (menurut EPA 1999) 
•   Menurut World Chlorine Councill: PeCBs masih digunakan dalam mesin-mesin bertenaga listrik tua di Amerika dan Eropa, dan ada kemungkinan PeCB muncul dari sumber-sumber ini.
• Sumber utama terbentuknya berasal dari emisi udara dari produksi yang terhubung dengan pembakaran yang tidak sempurna yang biasanya berupa pembakaran biomassa, pembakaran limbah padat dan pembakaran batu bara, namun seringkali terbentuknya secara tidak sengaja

Keberadaan pentachlorobenzene sebagai limbah bahan kimia : 

o  Canada: Pentachlorobenzene berada dalam pestisida dan seringkali menjadi limbah dari fungisida ini, dan juga menjadi bahan pencampur beberapa herbisida,dan pestisida yang masih digunakan hingga saat ini 

fungicide. Pentachlorobenzene is present as an impurity in this fungicide. 

o Belanda: PeCB ditemukan sebagai bahan produksi fungisida juga

.  

SIKLUS PeCB DI LINGKUNGAN

PeCB berada di lingkungan dengan sifat bioakumulatif yang sangat tinggi dan berpotensi untuk pemaparan di lingkungan dalam jangka waktu lama. Bersifat cukup beracun untuk manusia, dan lebih beracun bagi makhluk hidup perairan

Biasanya PeCB banyak terdapat di atmosfir pada kawasan dekat Industri Pestisida, dimana banyak terdapat praktek penggunaan organo klorin, dan biasanya lebih cepat memaparkan manusia pada daerah yang elevasinya lebih tinggi. Intinya, semakin tinggi elevasi suatu daerah, maka semakin tinggi tingkat pemaparan pentaChlorobenzene (hasil penelitian di gunung Andean pada tahun  2004)

Keberadaan PeCB diakibatkan keberadaan padatan tersuspensi yang terlarut dalam air. Keberadaan biasanya semakin banyak di sungai yang berada dekat saluran industri, yang membawa limbah pestisida (Hasil penelitian Sungai Yang Tze tahun 2000)

.

Siklus PeCB pada padatan hampir  seperti jalur penyebaran yang ada pada kedua contoh diatas, dan biasanya padatan yang memiliki zat PeCB ini ada di estuaria suatu permukaan sungai yang membawa padatan tersuspensi hasil pengolahan pestisida dari Industri

Sediment cores from Lake Ontario near the mouth of the Niagara River reveal a history of

DAMPAK PENTACHLOROBENZENA (PeCB)

Bahaya  PentaChlrobenzezne secara umum adalah mudah terbakar jika berada dekat gas tertentu, dan bahaya lainnya adalah jika sudah terkontaminasi. Secara umum, denga meminum air atau memakan makanan yang bahannya telah tercemar PentaChlorobenzene, berarti membiarkan tubuh terkontaminasi PentaChlorobenzene.

PentaChlorobenzene bias terpapar ke tubuh manusia yang bekerja di industry pemgolahan quintozene . Dan bias saja memasuki tubuh manusia melalui proses inhalasi.saat pengolahan pentachhlorobenzene menjadi pentanitrochlorobenzene.

Jika terpapar pada jangka pendek, maka PentaChloroBenzene, bisa merusak sistem syaraf. Jika seandainya terpapar jangka panjang , maka bisa merusak ginjal dan bisa merusak sistem pencernaan. Sebuah penelitian membuktikan bahwa efek lebih lanjut pentaChlorobenzene bisa menyebabkan mandul . Ini dibuktikan melalui penelitian LD50 menggunakan binatang experimen (tikus).  Lebih lanjut lagi, pada konsentrasi 1175 mg/kg, PeCB bisa menyebabkan kematian jika terminum, terbukti dari angka kematian hewan yang sudah dijadikan bahan penelitian LD50 yang mencapai 50%.

PENCEGAHAN DAMPAK PECB

Hindari pemaparan PeCB dengan menjauhinya ketika dalam fasa dispersi gas karena akan langsung merusak sistem syaraf, dan jauhkan dari wanita hamil, karena bisa membuat janinnya keguguran Untuk menghindari kondisi terpapar melalui inhalasi, maka segera lindungi tubuh dengan APD respirator, atau segera isolasi tempat pemaparan yang bersangkutan. Untuk melindungi kulit dari kontaminasi, maka diharapkan para pekerja memakai sarung tangan. Dan supaya mata terhindar darai paparan, segera jauhi tempat yang mengandung PeCB, serta hindari memakan makanan dan minum saat bekerja di industri yang berhubungan dengan pengolahan pestisida.

Bagaimana cara mengendalikan akibat dari pemaparannya? Jika seandainya terpapar melalui inhalasi, maka segera keluar/kan dari ruangan yang memiliki tingkat kandungan PeCB. Untuk mengendalikan pemaparan terhadap kulit, segera lepas pakaian, bersihkan kulit dengan sabun deterjen dan air. Untuk pengendalian terhadap paparan mata, maka bilas dengan air, lalu segera bawa ke dokter untuk pemeriksaan lebih lanjut. Jika PeCB sudah terlanjur masuk ke makanan, maka segera bersihkan mulut, dan segera berikan pertolongan pertama.

Referensi: 

1. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/pentachlorobenzene#section=Fire-Fighting-Procedures

2.   http://www.chemcas.com/msds_archive/part2/cas/gu_msds/ilo_org---icsc0531.asp (Diunduh jam 9:12)

3.   /chm.pops.int/Convention/The%20POPs/tabid/673/language/en-US/Default.aspx (diunduh 11 Februari jam 21:14)

http://www.eurochlor.org/upload/documents/document260.pdf (Diunduh 11 Februari jam 23:00)

4.    http://www.epa.gov/tri/lawsandregs/pbt/eapbtfhl.pdf) (diunduh 12 Februari jam 7:34)

http://www.webaxs.net/noel/lotlink/bccs.htm (diunduh 13 Februari jam 4:48)

5.  http://www.ijc.org/boards/iaqab/meyer/pentachloro.htm (diunduh 12 Februari jam 08.30)

Http://ntp-server.niehs.nih.gov/