Nitrotoluene

A.Nama Kimia
Nitrotoluene sering disebut Methylnitrobenzene, Nitrophenylmethane, ataupun Nitrotoluol. Chemical Formulanya adalah CH3C6H4NO2. Sedangkan nama dagang Nitrotoluene biasa disebut NA. Kode CAS Nitrotoluene 1321-12-6. Sedangkan kode CAS isomer-isomernya adalah sebagai berikut






B.Keberadaan dan Penggunaan
Menurut http://toxnet.nlm.nih.gov, produksi dan penggunaan nitrotoluene terdapat di dalam pembuatan dinitrotoluene, trinitrotoluene, dan lain-lain. Nitrotoluene diproduksi secara komersial sebagai sebuah campuran, dengan toluene nitrasi. Penggunaan yang khas terhadap Nitrotoluene biasanya digunakan untuk sintesis imaging product seperti pigmen, dyestuff, dan bahan kimia fotografi. Sedangkan isomer-isomernya digunakan pada produksi antioksidan, bahan kimia pertanian, farmasi dan rubber. O-Nitrotoluene biasa digunakan dalam pembuatan bahan kimia pertanian, dyestuff, cat, farmasi, dan plastic foam. Sedangkan m-Nitrotoluene digunakan sebagai dyestuff dan alat pencuci fim fotografi. Kegunaan yang hampir sama juga terlihat pada isomer nitrotoluene yang lain, yaitu p-Nitrotoluene. Isomer ini juga digunakan untuk bahan plastic foam, dyestuff, cat, dan farmasi (http://www.chemicalland21.com).

C.Sifat Fisik dan Kimia
Menurut NIOSH Pocket Guide 2007, sifat fisik dan kimia Nitrotoluene berdasarkan isomernya diantaranya adalah


D. Toksikokinetika Nitrotoluene
1. Proses ADME Nitrotoluene di dalam Tubuh
Dalam bentuk vapor, nitrotoluene terabsorpsi ke dalam tubuh manusia melalui inhalasi. Sedangkan jika bentuknya liquid, nitrotoluene masuk ke dalam tubuh melalui absorpsi kulit, ingesti, serta kontak mata dan kulit. Hasil NIOSH Survey pada tahun 1981-1983 pada 4.354 pekerja (729 orang diantaranya adalah wanita), pekerja-pekerja tersebut sangat potensial terpajan nitrotoluene di Amerika Serikat. Rute pajanan yang paling mungkin yaitu melalui inhalasi dan kontak kulit pada pekerja yang bekerja memproduksi dan menggunakan bahan campuran nitrotoluene, dinitroitoluene, dan trinitrotoluene (http://toxnet.nlm.nih.gov).
Jika nitrotoluene terpajan secara berlebihan, maka toksikan ini akan mempengaruhi darah dalam membawa oksigen. Hal ini akan mengakibatkan perubahan warna menjadi kebiruan pada kulit, iritabilitas yang tinggi, mengantuk, nausea, denyutan yang cepat, sakit kepala, lemah, sesak napas, dan pingsan. Nitrotoluene terdistribusi melalui aliran darah ke beberapa target organ, diantaranya adalah darah itu sendiri, sistem saraf pusat, sistem kardiovaskuler, kulit, dan traktus gastrointestinal.
Isomer-isomer nitrotouene dimetabolisme dan diubah di dalam hati menjadi zat yang mirip dengan benzyl alcohol dan benzoic acid. Formasi nitrobenzyl alcohol glucuronide muncul menjadi jalur metabolik utama pada o-Nitrotoluene. o-Nitrobenzyl glucuronide diekskresikan melalui empedu kemudian masuk ke dalam usus. Metabolitnya berupa o-aminobenzylsulfate yang terlihat sangat kuat dalam ikatan kovalen terhadap DNA. M-Nitrotoluene dan p-Nitrotoluene mengalami konjugasi dengan glisin untuk membentuk hippuric acid, atau nitro reduction dan alkilasi.
Metabolisme dan ekskresi dari o-Nitrotoluene, m- Nitrotoluene, dan p- Nitrotoluene diujikan pada 344 tikus. Ekskresi yang dihasilkan dikumpulkan selama 72 jam setelah toksikan Nitrotoluene diberikan secara oral 200 mg/kg. Dari uji toksisitas ini, diketahui bahwa urin merupakan tempat ekskresi utama nitrotoluene, karena 70-85% dari dosis yang diberikan dikeluarkan melalui urin. Sedangkan 5 sampai 13% dan 0,0 sampai 0,1% dari dosis yang diberikan dikeluarkan melalui feses dan expired air.
Metabolit yang paling banyak terdapat di urin metabolisme selama 72 jam dari toksikan o-Nitrotoluene setelah adalah 2-nitrobenzoic acid (29% dari jumlah dosis), metabolit yang tidak dapat diidentifikasi (16%), 2-nitrobenzyl glucuronide (14%), dan S-(2-nitrobenzyl)-N-acetylcysteine (12%). Sedangkan dari toksikan m-Nitrotoluene, metabolit yaang paling banyak dihasilkan adalah 3-nitrohippuric acid (24% dari jumlah dosis), 3-nitrobenzoic acid (21%), dan 3-acetamidobenzoic acid (12%). Hasil metabolit p-Nitrotoluene selama 72 jam metabolisme, diantaranya adalah 4-nitrobenzoic acid (28%), 4-acetamidobenzoic acid (27%), dan 4-nitrohippuric acid sebesar 13% (http://toxnet.nlm.nih.gov).


2. Keracunan Nitrotoluene
Nitrotoluene merupakan salah satu aromatic nitrogen compound yang dapat membentuk formasi methemoglobin dalam darah. Kasus keracunan akibat terekspos nitrotoluene sangat jarang. Menurut ACGIH Documentation of TLVs, methemoglobin adalah bentuk hemoglobin yang teroksidasi dimana besi dalam komponen heme telah teroksidasi dari ferrous (+2) menjadi bentuk ferric (+3). Hal ini mengakibatkan molekul hemoglobin tidak memiliki kemampuan untuk mentransport dan membebaskan oksigen ke dalam jaringan-jaringan tubuh secara efektif. Normalnya, sekitar 1% dari total hemoglobin berada dalam bentuk methemoglobin. Methemoglobin juga hadir dalam jumlah yang sedikit di dalam sel darah merah sebagai hasil dari fungsi oksidatif yang normal.
Menurut NIOSH/OSHA ‘Occupational Health Guideline for Nitrotoluene’, gejala dan tanda-tanda keracunan nitrotoluene berkaitan dengan kurangnya kapasitas darah untuk membawa oksigen. Gejala awal methemoglobinemia tidak akan terlihat dan tertunda hingga empat jam. Simptom yang pertama terjadi adalah sakit kepala, kemudian diteruskan dengan munculnya gejala-gejala methemoglobinemia yang hebat. Cyanosis terjadi ketika konsentrasi methemoglobin 15% atau lebih. Cyanosis muncul sebagai tanda-tanda keracunan nitrotoluene, yang pada awalnya terlihat di bibir, hidung, dan daun telinga, yang biasanya dikenali oleh rekan pekerja. Ketika methemoglobin konsentasinya mendekati 40%, seseorang biasanya merasa baik-baik saja, tidak ada keluhan, dan bersikeras bahwa semua yang dikatakan rekan sekerja itu tidak benar. Namun, ketika konsentrasinya melebihi 40%, pekerja merasa lemah dan pusing. Ketika konsentrasi methemoglobin mencapai 70%, pekerja akan mengalami ataxia, dyspnea, tachycardia, nausea, vomiting, dan lain-lain.

E. Pemantauan / Surveilans
1. Monitoring Pekerja
Prosedur medikal surveilans di bawah ini sebaiknya diberikan kepada tiap pekerja yang terekspos nitrotoluene pada level yang berbahaya.
a. Initial medical exam
Initial medical exam dilakukan dengan mengumpulkan data riwayat hidup pekerja dan melakukan pemeriksaan fisik, yaitu berupa pemeriksaan darah, sistem saraf, sistem gastrointestinal, serta sistem kardiovaskuler. Kulit harus diperiksa untuk membuktikan adanya gangguan kronik pada pekerja. Karena nitrotoluene telah terbukti dapat menyebabkan methemoglobinemia, maka seseorang yang memiliki kelainan pada darahnyamemiliki risiko lebih tinggi terhadap eksposure nitrotoluene. Oleh karena itu, perhitungan jumlah darah harus dilakukan, seperti jumlah sel darah merah, sel darah putih, hemoglobin, hematokrit, dan lain-lain. Initial medical exam bertujuan untuk mendeteksi pre-existing condition yang mungkin terdapat pada pekerja yang terpajan pada risiko tinggi. Selain itu, pemeriksaan ini juga dilakukan untuk menetapkan dasar biological monitoring di masa mendatang.

b. Periodic medical exam
Periodic medical exam harus dilaksanakan berkala dalam periode waktu tertentu, misalnya pertahun. Penyakit methemoglobin akan muncul jika terpajan nitrotoluene secara berlebihan. Hal ini terlihat dari gejala-gejala yang muncul pada pekerja, seperti anemia, anoxia, cyanosis,sakit kepala, keadaan lemah, pusing, dan dyspnea, tachycardia, nausea, dan lain-lain.
Exposure Limit yang diizinkan diantaranya terdapat pada tabel berikut


Pengukuran besarnya pajanan nitrotoluene paling baik dilakukan agar rata-rata pajanan 8 jam kerja didasarkan pada sampel yang single atau 24 jam sampel. Beberapa sampel dengan interval yang pendek (hingga 30 menit) bisa juga dilakukan untuk menentukan level pajanan rata-rata. Sampel udara juga sebaiknya diambil di area breathing zone pekerja.
Sampling dan analisis dapat dilakukan dengan pengumpulan vapor dengan silica gel adsorption yang memiliki desorpsi yang subsekuen dengan menggunakan metanol dan analisis gas kromatografi. Selain itu, tuba detektor yang tersertifikasi oleh NIOSH di bawah 42 CFR bagian 84 atau peralatan direct-reading lainnya yang terkalibrasi dalam pengukuran nitrotoluene.



2. Monitoring Lingkungan
Nitrotoluene terdiri dari tiga isomer yaitu o-Nitrotoluene, m-Nitrotoluene, dan p-Nitrotoluene. Produksi dan penggunaan nitrotoluene terdapat di dalam manufaktur dinitrotoluene, trinitrotoluene, dan bahan campuran pembuatan rubber, bahan kimia pertanian, bahan celupan fotografi, yang kemudian akan menghasilkan limbah ke lingkungan. Jika dilepas ke udara, maka Nitrotoluene akan berada pada fase vapor dan menjadi ambient pada atmosfer. Fase vapor nitrotoluene pada atmosfer akan didegradasikan pada reaksi dengan produksi radikal photochemical hydroxyl, dimana waktu paruh dari reaksi ini di udara diestimasi 41 hari untuk o- dan p-nitrotoluene dan 55 hari untuk m-nitrotoluene. Nitrotoluene jika dibebaskan ke tanah, maka akan mengalami biodegradasi dalam keadaan aerob. Aerob biodegradasi terjadi dengan waktu paruh 2 sampai 4 minggu. Jika dalam keadaan anaerob, nitrotoluene akan mengalami biodegradasi menjadi toluidine. Sedangkan potensi konsentrasi nitrotoluene mencemari organisme air adalah sangat rendah (http://toxnet.nlm.nih.gov).

F. Studi Kasus
Para pekerja pabrik TNT di Cina mengalami penyakit katarak setelah bekerja bertahun-tahun. Ketika dilakukan pengambilan sampel darah dari pekerja tersebut, Hb dari pekerja di hidrolisis dengan sodium hidroksida, diekstrak dengan metilen klorida dan dianalisis oleh GC-MS dengan ionisasi kimia negatif. Hasil yang didapat cukup mengejutkan, yaitu mengindikasikan bahwa adanya kontaminasi nitrotoluene di dalam pabrik (Jurgen Angerer: 2002).
Kasus yang berbeda dialami seorang remaja lelaki berumur 17 tahun yang terkena ledakan TNT setelah bermain-main dengan bom. Berdasarkan informasi dari pasien ini, bom diidentifikasi mengandung TNT. Di dalam ruang Gawat darurat, pasien kemudian sadarkan diri dan mengalami sakit kepala yang hebat. Beberapa bagian tubuh pasien ini mengalami luka terbakar serta mengalami pembengkakan pada bibir dan kedua kornea matanya terbakar. Hari berikutnya setelah pemeriksaan darah dilakukan, pasien ini teridentifikasi oleh dokter mengalami methemoglobinemia. Pada hari keempat pasien ini meninggal dengan penyakit methemoglobinemia karena terkena bahan kimia TNT tersebut (http://journals.lww.com).

G. Pengendalian
Menurut NIOSH/OSHA ‘Occupational Health Guideline for Nitrotoluene’, pengendalian dapat dilakukan berdasarkan task-task yang dilakukan pekerja dalam melakukan suatu pekerjaan yang berhubungan dengan nitrotoluene, diantaranya adalah


NIOSH/OSHA ‘Occupational Health Guideline for Nitrotoluene’ juga merekomendasikan metode pengendalian lain, diantaranya adalah
a. Pengadaan ventilasi yang memadai
Nitrotoluene terabsorpsi melalui inhalasi, oleh karena itu ventilasi yang baik harus disediakan. Selain itu sebaiknya disediakan pula local exhaust.

b. Personal higiene pekerja yang baik
Kulit yang terkontaminasi nitrotolune sebaiknya dicuci dengan sabun atau deterjen yang ringan dan air untuk menghilangkan nitrotoluene. Makan dan merokok sebaiknya tidak diizinkan di area dimana nitrotoluene padat sedang diproduksi, diproses, atau disimpan. Pekerja yang bekerja menghandle nitrotoluene padat dan cair harus mencuci tangan mereka secara keseluruhan dengan sabun atau deterjen yang ringan dan air sebelum makan dan merokok.

c. Penggunaan APD
Pekerja harus disediakan dengan alat pelindung diri yang memenuhi syarat seperti pakaian, sarung tangan, face shield, pelindung mata, dan pakaian pelindung diri lainnya yang dapat mencegah exposure yang lama dan berulang-ulang dengan nitrotoluene padat atau cair yang digunakan pada proses produksi.
Higiene industri yang baik sangat direkomendasikan dalam engineering cointrol untuk mengurangi konsentrasi nitrotoluene di lingkungan agar berada apad level yang aman.

H. Prosedur Pertolongan Pertama
Dalam keadaan darurat, prosedur pertolongan pertama yang diberikan adalah sebagai berikut
 Kontak pada Mata
Jika nitrotoluene padat atau cair masuk terkena mata, bersihkan mata dengan segera dengan air yang cukup. Berikan perawatan medikal segera. Lensa kontak sebaiknya tidak boleh digunakan ketika bekerja dengan bahan kimia ini.

 Kontak pada Kulit
Jika nitrotoluene padat atau cair mengekspos kulit, segera cuci kulit yang terkontaminasi tersebut dengan sabun atau deterjen yang ringan dan air. Jika nitrotoluene tersebut diketahui menembus pakaian yang dikenakan, jauhkan pakaian tersebut dengan segera dan cuci kulit dengan sabun atau deterjen ringan dan air. Berikan Berikan perawatan medikal segera.

 Terhirup oleh Pernapasan
Jika seseorang menghirup nitrotoluene dalam jumlah yang besar, pindahkan orang tersebut ke area yang memiliki udara segar. Jika pernapasannya berhenti, berikan pernapasan buatan. Lalu segera berikan perawatan medis, lebih cepat lebih baik.

 Tertelan
Ketika nitrotoluene padat atau cair tertelan dan orang tersebut masih sadar, segera berikan air dengan jumlah yang banyak. Setelah menelan air, buatlah orang tersebut muntah dengan memegang dengan jari bagian belakang tenggorokan.

Prosedur pembuangan, tumpahan, dan kebocoran juga harus dimiliki agar lingkungan sekitar tidak terganggu, diantaranya adalah
 Seseorang yang tidak menggunakan alat pelindung diri dan pakaian pelindung sebaiknya diasingkan dari are tumpahan atau area yang terdapat kebocoran nitrotoluene sampai pembersihan telah lengkap.
 Jika nitrotoluene yang tertumpah atau bocor, langkah-langkah di bawah ini sebaiknya harus diambil
1. Ventilasi yang baik dalam are tumpahan dan kebocoran tersebut.
2. Untuk nitrotoluene dalam kuantitas yang kecil, lap dengan handuk kertas. Sedangkan untuk nitrotoluene padat dalam kuantitas yang kecil, sapu perlahan-lahan di atas kertas. Pindahkan ke tempat yang aman dan bakar kertas yang berisi nitrotoluene tersebut. Nitrotoluene cair dalam jumlah yang besar bisa dikumpulkan dan diatomisasi di dalam ruang pembakaran yang sesuai dengan alat pembersihan effluent gas. Sedangkan nitrotoluene padat dalam jumlah besar bisa digunakan kembali , tetapi jika ini tidak dilakukan, hancurkan di solvent yang mudah terbakar (seperti alkohol) dan diatomisasi di dalam dalam ruang pembakaran yang sesuai dengan alat pembersihan effluent gas.




DAFTAR PUSTAKA

Angerer, Jurgen. 2002. Biological Monitoring: Prospects in Occupation and Environmental Medicine. Penerbit WILEY-VCH, Federal Republic of Germany.
Anonim. ‘Methemoglobinemia after a Blast Injury’, [Online]. Dari http://journals.lww.com/anesthesiology/pages/articleviewer.aspx?year=2004&issue=02000&article=00040&type=fulltext [20 Mei 2009].
______. ’Chemical Sampling Information Nitrotoluene’, [Online]. Dari http://www.osha.gov/ [15 Mei].
______. ’ Methemoglobinemia’, [Online]. Dari http://www.haz-map.com/methem.html [17 Mei 2009].
______. ’Nitrotoluenes’, [Online]. Dari http://www.chemicalland21.com/ [15 Mei 2009].
Klassen, Curtis D. 2008. Casarett and Doull’s Toxicology: The Basis Science of Poisons Seventh Edition. Penerbit The McGraw-Hill Companies, Inc, United States of America.
NIOSH/OSHA. ‘Occupational Health Guideline for Nitrotoluene’, [Online]. Dari htp://www.cdc.gov/NIOSH/pdfs/0641.pdf [20 Mei 2009].