Zat yang Tidak Akan Saya Tangani: Dimethylcadmium (2013)

• Dimethylcadmium adalah senyawa metil organologam dari cadmium; selain toksisitas akut dan kronis cadmium, zat ini juga volatil, reaktif, dan berisiko terhirup, sehingga sebaiknya dihindari penanganannya
• Cadmium yang tidak mudah diserap lewat usus pun menjadi jauh lebih berbahaya bila terhirup dalam bentuk debu atau uap; uap Dimethylcadmium dapat merusak tidak hanya paru-paru, tetapi juga hati, ginjal, otak, dan sistem saraf
• Jika cairannya dibiarkan atau tumpah, dapat terjadi penyalaan spontan yang menghasilkan asap cadmium oxide; meski tidak menyala, zat ini dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk kerak eksplosif yang peka terhadap gesekan
• Memasukkannya ke air juga tidak membuatnya aman; literatur lama mencatat kasus ketika zat ini tenggelam sebagai tetesan besar di dalam air lalu mengalami dekomposisi eksplosif mendadak disertai bunyi berderak
• Dahulu zat ini merupakan reagen andal untuk membuat methyl ketone dari acid chloride, tetapi kini ada reagen pengganti yang lebih tidak berbahaya, dan bahkan dalam pembuatan material fotosensitif serta semikonduktor skala riset pun sedang dicari pengganti

---

Cadmium Saja Sudah Cukup Berbahaya

• Cadmium tidak seterkenal timbal atau merkuri, tetapi merupakan logam yang sangat toksik
• Buku teks kimia organik dahulu memuat reaksi organocadmium, tetapi reaksi itu sudah diperlakukan sebagai reaksi yang mulai usang
• Cadmium memiliki toksisitas akut sekaligus kronis, dan sebisa mungkin termasuk logam yang sebaiknya dihindari seumur hidup
• Fakta bahwa cadmium tidak mudah diserap di usus dan umumnya kecil kemungkinan tertelan memang melegakan, tetapi paparan melalui inhalasi adalah persoalan lain
• Toksisitas cadmium terungkap dari para penambang yang menangani debu cadmium

Mengapa Senyawa Metil Organologam Lebih Buruk

• Jika mencari kelompok turunan organik logam yang sangat berbahaya, arahnya terutama menuju senyawa metil
• Senyawa metil organologam berukuran kecil, sangat reaktif, dan sangat volatil; zat seperti ini memunculkan uap yang mematikan, nyala terang, dan respons darurat di laboratorium
• Dimethylcadmium diperlakukan sebagai salah satu zat terburuk dalam keluarga cadmium
• Hampir satu-satunya keunggulannya adalah reaktivitasnya lebih rendah daripada dimethyl zinc, yang berada di atasnya dalam golongan yang sama
  • dimethyl zinc terbakar hebat begitu bersentuhan dengan udara, sehingga nyaris tidak ada ruang untuk membahas masalah inhalasi
  • Saat organozinc terbakar, terbentuk zinc oxide yang relatif inert hingga digunakan juga dalam kosmetik
  • Sebaliknya, mengoleskan cadmium oxide ke hidung tidak disarankan

Dibiarkan, Tumpah, atau Kontak dengan Air Semuanya Bukan Pilihan Aman

• Cairan Dimethylcadmium tidak langsung berubah menjadi dinding api, tetapi jika dibiarkan begitu saja tetap dapat menghasilkan konsekuensi berbahaya
• Jika tumpah pada area luas, penyalaan spontan dapat terjadi, dan saat itu banyak asap cadmium oxide yang beracun akan terbentuk
• Meski tidak menyala, zat ini dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk kerak dimethyl cadmium peroxide
  • Senyawa ini belum dikarakterisasi dengan baik
  • Diperlakukan sebagai bahan peledak peka gesekan
  • Dalam proses penanganannya, sisa Dimethylcadmium dapat menyebar sebagai kabut halus
• Air juga bukan solusi
  • Literatur lama mencatat bahwa ketika Dimethylcadmium dilemparkan ke air, ia tenggelam ke dasar sebagai tetesan besar, lalu terurai dengan gerakan eksplosif mendadak dan bunyi berderak

Uap dan Pemurnian Meningkatkan Tingkat Kesulitan Penanganan

• Cairan Dimethylcadmium memiliki tekanan uap yang sangat tinggi, dan uapnya mudah diserap bila terhirup
• Hanya beberapa mikrogram per meter kubik udara sudah cukup untuk mencapai batas legal
• Target toksisitasnya tidak berhenti di paru-paru
  • Karena mudah masuk ke aliran darah, zat ini juga toksik bagi hati dan ginjal
  • Zat ini juga toksik bagi otak dan sistem saraf
  • Senyawa cadmium secara umum telah dipastikan bersifat karsinogenik
• Pembuatannya dapat dilakukan dengan cadmium chloride dan methyllithium atau methyl Grignard reagent
• Setelah itu, proses pemurnian dalam pelarut eter tetap dikenal sebagai pekerjaan yang sangat menjemukan
• Lebih aman menganggap zat ini, seperti dimethylmercury, dapat menembus latex gloves dengan cepat

Catatan Bau dan Kegunaan yang Masih Tersisa

• Literatur kimia juga menyimpan catatan tentang bau Dimethylcadmium
• Baunya dicatat dengan berbagai istilah seperti “foul”, “unpleasant”, “metallic”, “disagreeable”, dan “characteristic”
• Orang yang melaporkan bau seperti itu kemungkinan besar terpapar uap dalam jumlah yang jauh melampaui tingkat yang masuk akal untuk ditoleransi
• Dimethylcadmium memang pernah ditangani dan dibuat dalam praktik, dan juga merupakan produk komersial yang mahal
• Dahulu zat ini masuk buku teks sebagai metode andal untuk membuat methyl ketone dari acid chloride
• Saat ini ada reagen yang jauh lebih tidak berbahaya untuk mencapai tujuan yang sama
• Pada skala riset, zat ini masih digunakan dalam pembuatan material fotosensitif dan semikonduktor khusus, tetapi bidang itu pun sedang mencari pengganti

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Baunya digambarkan sebagai “busuk”, “tidak sedap”, “metalik”, “menjijikkan”, dan “khas”; dalam literatur bau, kata sifat khas sering muncul, dan biasanya membuat kita ingin menonjok orang yang mengira kata itu berguna
  Tidak perlu benar-benar menonjok. Kalau seseorang sudah cukup terpapar sampai bisa menggambarkan bau dimetilkadmium sebagai “khas”, kemungkinan besar ia tidak hidup lama

  • Satu atau dua generasi lalu, cukup umum bagi kimiawan memakai rasa dan bau sebagai alat evaluasi kualitatif senyawa
    Karena itu, literatur ilmiah lama penuh dengan pengetahuan yang, menurut standar modern, diperoleh dengan cara yang mengejutkan berbahaya. Termasuk informasi seperti rasa berbagai macam racun, sampai fakta bahwa plutonium dalam jumlah besar terasa hangat saat disentuh
  • Penulisnya jelas tahu, tetapi sepertinya tetap ingin menonjok
  • Penulis menyebutkan hal itu tepat di kalimat sebelumnya

    Dengan menyesal saya sampaikan bahwa deskripsi bau dimetilkadmium ada di literatur kimia. Orang yang memberikan laporan seperti itu pasti terpapar uap jauh lebih banyak daripada yang diizinkan akal sehat. Sebab akal sehat akan selalu menyuruh kita berada sekitar setengah mil jauhnya di arah yang tidak terkena angin

• Beberapa waktu lalu Consumer Reports menemukan kadar kadmium yang tidak aman pada beberapa merek cokelat hitam: https://www.consumerreports.org/health/food-safety/lead-and-...
  Katanya kadmium dari tanah mencemari kakao selama proses panen

  • Singkatnya, artikel dan kesimpulannya benar-benar berantakan; substansinya nyaris tidak ada, hanya judulnya saja yang menarik perhatian
    Sebagai orang yang pernah membangun dan mengoperasikan laboratorium klinis yang menangani sampel manusia, menurut saya artikel Consumer Reports ini sangat menyesatkan. Mereka menyajikan hasil sebagai persentase dari batas yang secara teoretis dapat diterima; misalnya, untuk kadmium mereka menetapkan batas 4,1µg/hari, lalu mengisyaratkan bahwa jika konsumen makan potongan 30g, “TJ The Dark Chocolate Lover's Chocolate 85% Cacao” mencapai 229% dari batas itu
    Mereka tidak menuliskan dengan benar apa arti sebenarnya, berapa angka aktual yang ditemukan, apa batas deteksi metodologinya, atau berapa margin galat pengujiannya. Kemungkinan maksudnya sampel 30g mengandung 9,3µg kadmium, tetapi sulit memastikan hanya dari tulisannya
    FDA menilai asupan harian maksimum kadmium sebaiknya dibatasi pada 0,21–0,36µg per kg berat badan. Untuk pria Amerika rata-rata, batasnya menjadi 17,64–30,24µg/hari. Satu salad biasa berisi 250g selada romaine mengandung 2–14µg kadmium. Dalam pola makan Amerika, sumber kadmium yang paling umum adalah selada dan biji-bijian
    Jumlah yang dibahas di sini sangat kecil dan juga sulit diukur. Dalam jumlah atom kadmium, ini kira-kira berada pada kisaran 5–100 kuadriliun atom
    https://article.images.consumerreports.org/image/upload/v167...
    https://www.fda.gov/food/environmental-contaminants-food/cad...
  • Biji rami juga sama. ConsumerLabs telah mencatat dengan teliti konsentrasi kadmium pada merek-merek umum[0], dan banyak di antaranya tidak aman
    Rami melakukan bioakumulasi kadmium dengan sangat efisien, sampai-sampai sebuah pemerintah daerah di Pennsylvania pernah mempertimbangkan menanam rami di lahan bekas industri yang tercemar untuk membersihkannya. Saya tidak tahu bagaimana mereka berniat memanen dan membuang rami yang tercemar itu
    [0] https://www.consumerlab.com/reviews/flaxseed-whole-ground-an... (mungkin perlu keanggotaan untuk membaca)
  • HN juga pernah membahasnya di sini, dan kalau dicari ada beberapa thread lain
    https://news.ycombinator.com/item?id=38038465 (“A third of chocolate products are high in heavy metals (consumerreports.org)”; 201 komentar)
  • Di artikel utama tertulis “untungnya kadmium tidak mudah diserap di usus”
    Kalau begitu mungkin masih ada harapan

• Ada kalimat: “Senyawa kadmium secara umum juga telah dipastikan bersifat karsinogenik, jika Anda selamat dari paparan awalnya”
  Saya pernah mendengar humor tiang gantungan, tetapi sindiran ala tiang gantungan seperti ini lebih mengena

• Kadmium dulu cukup umum di sekitar kita karena baterai nikel-kadmium dan fotoresistor “mata listrik” kadmium sulfida yang resistansinya turun saat terkena cahaya dan naik saat gelap. (https://en.wikipedia.org/wiki/Photoresistor)
  Saat membongkar perangkat elektronik lama, sebaiknya hindari mengebor, mengamplas, atau mengikir benda yang mungkin mengandung kadmium hingga terhirup

  • Tampaknya kadmium bisa dipakai untuk membuat salah satu sel surya dengan rasio biaya terhadap efisiensi terbaik, tetapi sepertinya hanya digunakan untuk proyek komersial, bukan pemasangan di atap rumah
  • Kadmium juga masih cukup umum sebagai pelapisan antikorosi pada perangkat keras logam

• Kalau jenis logamnya termasuk yang buruk, apakah semua senyawa dimetil benar-benar berbahaya? Dimetilmerkuri juga sangat mengerikan bahayanya, jadi penasaran

  • Gugus metil memainkan peran besar dalam kimia organik. Saat menjadi senyawa organik, logam yang semula relatif tidak reaktif pun bisa mudah diserap jaringan tubuh dan mengganggu proses kimia di dalamnya
    Ambil merkuri sebagai contoh: memasukkan tangan ke dalam wadah berisi merkuri unsur mungkin masih baik-baik saja. Tapi beberapa tetes dimetilmerkuri yang menyentuh kulit bisa mematikan
  • Benar. Jadi teringat kasus sedih dan mengerikan di https://en.m.wikipedia.org/wiki/Karen_Wetterhahn
  • Sepertinya begitu, tetapi kenyataannya sedikit lebih rumit
    https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.organomet.7b00605
  • Di artikel tertulis begini

    Aturan umumnya begini. Jika mencari turunan organik terburuk dari logam apa pun, langsung saja menuju senyawa metilnya

  • Poin ini juga menarik. Satu gugus metil membedakan narkotika ilegal metamfetamin dari obat resep amfetamin
    Peran utama gugus metil itu ada pada cara ia melewati sawar darah-otak. Dalam proses melewati sawar itu, gugus metilnya lepas, jadi bahan kimia yang mencapai otak sama saja, baik dari metamfetamin maupun amfetamin biasa
    Saya penasaran apakah dimetil di sini juga berperan serupa sehingga membuatnya melewati sawar darah-otak lebih cepat

• Artikel yang menarik. Aneh rasanya menggambarkan kadmium seperti bahan obscure yang hampir tidak pernah ditemui siapa pun
  Bagi orang yang pernah mengutak-atik perangkat elektronik, baterai NiCad dan fotoresistor CdS dulu cukup umum

  • Perlu mengulang peringatan standar yang selalu muncul setiap kali “Hacker News belajar kimia”. Hanya karena suatu bahan kimia memiliki sebagian unsur yang sama dengan bahan kimia lain, bukan berarti ia juga memiliki toksisitas bahan lain itu
    Kimia itu rumit, dan biologi lebih rumit lagi. Tidak bisa sekadar bilang “ada kadmiumnya” lalu berasumsi itu buruk
  • Setahu saya, sebagian besar pigmen kuning atau oranye pada cat minyak dan semacamnya juga kadmium selenida atau keluarga senyawa itu
    Keramik juga sama; kalau ingin warna kuning atau oranye yang cantik, giliran kadmium yang dipakai
  • Sebagai trivia menarik, layar OLED terang saat ini punya karakteristik aus yang cukup buruk. Sebenarnya ada solusi murah yang bisa bekerja, tetapi membutuhkan kadmium
    Sekitar 10 tahun lalu ada pengajuan pengecualian RoHS untuk mengizinkan penggunaan kadmium pada display. Argumen mereka: pembangkit listrik batu bara mengeluarkan kadmium, dan layar OLED dengan quantum dot kadmium jauh lebih efisien daripada layar ber-backlight, jadi pada praktiknya mengizinkan penggunaan kadmium di layar justru mengurangi total kadmium yang dilepas ke lingkungan. Itu tidak lolos
  • Kadmium dulu juga banyak dipakai dalam pelapisan elektrokimia untuk mencegah komponen besi dan baja berkarat
    Sayangnya, ketika teroksidasi, ia berubah seperti bubuk dan mudah beterbangan di udara. Kalau mengutak-atik elektronik lama, cukup sering menemukannya di tempat seperti sasis radio logam lawas
  • Dalam konteks lain pun, kadmium unsur masih cukup sering ditemui
    Saat mengerjakan mobil balap, ia selalu ada di sekitar; dalam balap sirkuit amatir Amerika Utara, penggunaan fastener “AN” dan “MS” berlapis kadmium sangat umum. Di bidang penerbangan juga sama

• Saya sangat suka membaca seri “Things I Won't Work With”, sayang sekali tidak ada tambahan lagi
  Saya penasaran kenapa Derek Lowe berhenti menulisnya

  • Mungkin sekarang ia sudah bisa bekerja dengan hampir semuanya, jadi kehabisan bahan
  • Kalau melihat Wikipedia, kolaborasinya dengan media itu berakhir pada 2017. Setelah itu ia pindah ke tempat lain

• “Bahan yang tidak akan saya kerjakan” Derek sebelumnya, Satan's Kimchi, lebih saya suka: https://www.science.org/content/blog-post/things-i-won-t-wor...