Tabel periodik

Raksa (Hg)

Howard Birdsong Disusun dari sumber primer IUPAC, NIST, dan PubChem

Raksa adalah unsur nomor 80, berlambang Hg, dengan konfigurasi elektron [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² dan massa atom standar 200,592 u. Ia melebur pada −38,83 °C, titik lebur terendah dari semua logam, dan satu-satunya yang cair dalam kondisi biasa.

Mengapa ia cair?

Semua logam menghantar listrik karena elektron valensinya menyebar membentuk lautan bersama. Lautan itu juga yang menyatukan atom-atomnya, dan karena itu logam bertitik lebur tinggi.

Raksa berkonfigurasi [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Kulit 5d-nya penuh dan tersisa hanya dua elektron 6s. Orang akan menduga logam biasa.

Yang terjadi menuntut relativitas. Dengan 80 proton, elektron 1s bergerak pada sebagian berarti dari kecepatan cahaya. Massa efektifnya naik dan orbitnya memampat, dan pemampatan itu merambat ke semua orbital s karena keortogonalannya.

Orbital 6s raksa karena itu memampat dan menjadi mantap secara tidak wajar. Kedua elektronnya tertahan begitu kuat sehingga hampir tidak menyebar: raksa berperilaku hampir seolah-olah ia memiliki kulit lengkap gas mulia.

Dengan ikatan logam yang begitu lemah, pergolakan termal sudah cukup untuk menjaga atomnya tetap terpisah. Raksa melebur pada −38,83 °C, sedangkan kadmium, tepat di atasnya dalam tabel dan tanpa efek relativistik yang berarti, melebur pada 321 °C.

⚠️ Inilah efek relativistik kedua yang kasatmata, bersama warna emas. Keduanya terjadi pada unsur bertetangga dan karena sebab yang sama.

Mengapa ia mengukur suhu selama tiga abad?

Karena ia memadukan syarat yang sukar dijumpai bersamaan.

Ia cair dalam rentang yang lebar, dari −39 sampai 357 °C. Ia memuai secara mencolok linear terhadap suhu, yang memungkinkan penskalaan dengan bagian yang sama besar. Ia tidak membasahi kaca, sehingga kolomnya tidak meninggalkan jejak saat turun. Dan ia legap, jadi terlihat tanpa zat warna.

Fahrenheit membuat termometer raksa pertama pada 1714. Torricelli telah memakai logam itu pada 1643 untuk barometer, dengan memanfaatkan kerapatannya: kolom air akan memerlukan sepuluh meter, sedangkan raksa seimbang pada 760 milimeter. Dari sanalah tekanan diukur dalam milimeter raksa, satuan yang masih hidup dalam kedokteran.

Sfigmomanometer raksa menjadi acuan pengukuran tekanan darah sampai belum lama ini, dan satuan mmHg bertahan meski alatnya kini elektronik.

Bagaimana ia meracuni?

Sepenuhnya bergantung pada bentuk kimianya, dan pembedaan itulah kunci memahami risiko yang sesungguhnya.

Raksa logam cair hampir tidak diserap lewat pencernaan: jika tertelan, ia melewati saluran cerna dan dikeluarkan hampir seluruhnya. Risikonya adalah uapnya, yang justru sangat baik diserap lewat paru-paru dan mencapai otak. Tumpahan dalam ruang tertutup dan berventilasi buruk berbahaya, dan karena itu termometer yang pecah dibersihkan dengan hati-hati dan tidak pernah dengan penyedot debu, yang akan menyebarkan uapnya.

Senyawa anorganiknya, seperti raksa klorida, bersifat racun ginjal akut.

Metilraksa adalah persoalan lingkungannya. Ia larut lemak, menembus membran hayati termasuk plasenta, dan menumpuk dalam sistem saraf. Pembentukannya bersifat hayati: bakteri anaerob dalam sedimen mengubah raksa anorganik yang dibuang menjadi metilraksa.

Dari sana ia mengalami biomagnifikasi. Setiap tingkat rantai makanan memekatkan yang dari mangsanya, sehingga pemangsa besar dan berumur panjang — ikan todak, tuna sirip biru, hiu — menimbun kadar ribuan kali lebih tinggi daripada airnya. Anjuran membatasi konsumsinya selama kehamilan berdasar pada hal ini.

⚠️ Ungkapan Inggris mad as a hatter berasal dari keracunan nyata para pembuat topi, yang memakai raksa nitrat untuk mengolah kain kempa dan mengalami tremor serta perubahan perilaku.

Apa itu Minamata?

Di Teluk Minamata, di selatan Jepang, perusahaan Chisso sejak tahun tiga puluhan membuang limbah dari proses yang memakai raksa sebagai katalis.

Kasus manusia pertama dikenali secara resmi pada 1956: orang dengan kehilangan koordinasi, gangguan bicara, penglihatan, dan pendengaran. Sebelumnya telah diamati kucing yang kejang dan menceburkan diri ke laut.

Penyebabnya ditetapkan pada 1959: metilraksa dalam ikan, dasar makanan penduduk setempat. Perusahaan itu mengetahui hasil kajian internalnya sendiri dan terus membuang limbah sampai 1968.

Lebih dari dua ribu korban resmi diakui, dan perkiraan sesungguhnya jauh lebih tinggi. Lahir anak-anak dengan kerusakan saraf berat yang ibunya tidak menunjukkan gejala, yang membuktikan bahwa metilraksa menembus plasenta dan bahwa janin lebih rentan daripada orang dewasa.

Konvensi Minamata, yang diadopsi pada 2013 dan berlaku sejak 2017, mengatur perdagangan dan pemakaian raksa secara internasional. Namanya dipilih dengan sengaja.

Di mana ia masih dipakai?

Di makin sedikit tempat, dan pemakaian terbesar yang tersisa juga yang terburuk.

Pertambangan emas rakyat menyerap bagian yang sangat besar dari raksa dunia. Para penambang mencampur raksa dengan bijihnya, membentuk amalgam dengan emas, lalu memanaskannya di udara terbuka untuk menguapkan raksanya. Cara itu murah, manjur, dan melepaskan uapnya langsung ke atas penambang serta lingkungannya. Itulah sumber emisi raksa antropogenik terbesar di planet ini.

⚠️ Indonesia termasuk yang paling terdampak: pertambangan emas rakyat tersebar di banyak pulau, dan pencemaran raksa di sekitarnya telah didokumentasikan berulang kali. Negara ini meratifikasi Konvensi Minamata pada 2017.

Dalam industri klor-alkali, sel raksa hampir seluruhnya digantikan sel membran.

Lampu neon mengandung beberapa miligram, yang diperlukan karena lucutan dalam uap raksa memancarkan ultraungu yang diubah fosfor tabungnya menjadi cahaya tampak. LED telah menggesernya.

Dalam amalgam gigi pemakaiannya menurun, digantikan komposit resin.

Termometer dan sfigmomanometer klinis dilarang atau ditarik di sebagian besar negara, digantikan sensor elektronik.

Raksa ditambang dari sinabar, raksa sulfida berwarna merah menyala yang dipakai sebagai pigmen — vermilion — selama ribuan tahun. Tambang Almadén di Spanyol selama berabad-abad menjadi yang terbesar di dunia dan berhenti beroperasi pada 2002.

Fakta utama

Z
80
Atomic weight
200.59 u
Category
logam transisi
State at 298 K
Liquid
Occurrence
primordial
Discovered
—
CAS
7439-97-6

Sifat terukur

PropertyValueSource
Electronegativity 2 National Center for Biotechnology Information (NIH)
Melting point 234.32 K National Center for Biotechnology Information (NIH)
Boiling point 629.88 K National Center for Biotechnology Information (NIH)
Density stp 13.534 g/cm³ National Center for Biotechnology Information (NIH)
Atomic radius empirical 209 pm National Center for Biotechnology Information (NIH)
Ionization energy 1st 1,007.1 kJ/mol National Center for Biotechnology Information (NIH)

Konfigurasi elektron

2 8 18 32 18 2 Hg
Noble gas notation
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²
Full notation
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s²
Electrons per shell
2, 8, 18, 32, 18, 2

Isotop

Pertanyaan umum

Mengapa raksa cair sedangkan logam lain tidak?

Karena efek relativistik. Dengan 80 proton, elektron dalam raksa bergerak pada kecepatan relativistik dan orbital 6s memampat serta menjadi mantap. Kedua elektron itu tertahan begitu kuat sehingga hampir tidak ikut serta dalam ikatan logam. Atom raksa saling menarik jauh lebih lemah daripada logam mana pun, dan pergolakan termal biasa sudah cukup untuk menjaganya tetap terpisah.

Mengapa raksa dari termometer pecah kurang berbahaya daripada ikan?

Karena bentuk kimianya lebih penting daripada jumlahnya. Raksa logam yang tertelan sangat sedikit diserap dan dikeluarkan; bahaya tumpahan adalah menghirup uapnya dalam ruang tertutup. Metilraksa pada ikan berbeda: ia larut lemak, menembus penghalang usus dan plasenta, menumpuk dalam sistem saraf, dan mengalami biomagnifikasi sepanjang rantai makanan.

Apa itu penyakit Minamata?

Keracunan massal di Jepang yang terungkap pada 1956. Sebuah pabrik kimia membuang raksa ke Teluk Minamata; bakteri sedimennya mengubahnya menjadi metilraksa, yang memekat pada ikan yang menjadi sumber hidup penduduk setempat. Ribuan orang mengalami kerusakan saraf berat dan lahir anak-anak yang terdampak paparan sebelum lahir. Ia memberi nama pada konvensi internasional 2013 yang mengatur raksa.

Mengapa tambalan gigi mengandung raksa?

Amalgam gigi adalah paduan raksa dengan perak, timah, dan tembaga. Raksa cair melarutkan serbuk logam lainnya membentuk pasta yang dapat dibentuk dan mengeras dalam hitungan menit. Ia awet, murah, dan tahan terhadap lembap, syarat yang sukar ditandingi. Raksanya terikat dalam paduan dan pelepasannya sangat kecil, tetapi pemakaiannya terus dikurangi karena alasan lingkungan.

Sumber