1.Nitrogen Nitrum Nitron-soda alami, Gen-pembentukan
Nitrogen
ditemukan oleh kimiawan dan fisikawan Daniel Rutherford di tahun 1772 yang
menyebutnya sebagai udara beracun atau udara tetap. Dia memisahkan oksigen dan
karbon dioksida dari udara dan menunjukkan gas yang tersisa tidak menunjang
pembakaran atau mahluk hidup. Pada saat yang bersamaan ada beberapa ilmuwan
lainnya yang mengadakan riset tentang nitrogen. Mereka adalah Scheele,
Cavendish, Priestley, dan yang lainnya. Mereka menamakan gas ini udara tanpa
oksigen.
Pengetahuan
bahwa terdapat pecahan udara yang tidak membantu dalam pembakaran telah diketahui
oleh ahli
kimia sejak akhir abad ke-18 lagi. Nitrogen juga dikaji
pada masa yang lebih kurang sama oleh Carl Wilhelm
Scheele, Henry
Cavendish, dan Joseph Priestley, yang
menyebutnya sebagai udara terbakar atau udara telah flogistat.
Gas nitrogen adalah cukup lemas sehingga dinamakan oleh Antoine Lavoisier
sebagai azote, daripada perkataan Yunani αζωτος yang bermaksud "tak
bernyawa". Istilah tersebut telah menjadi nama kepada nitrogen dalam
perkataan Perancis dan kemudiannya
berkembang ke bahasa-bahasa lain.
Kimiawan
Perancis Antoine Laurent Lavoisier menamakan nitrogen azote, yang artinya tanpa
kehidupan. Walaupun begitu, senyawa-senyawa nitrogen ditemukan di makanan,
pupuk, racun dan bahan peledak. Sebagai gas nitrogen tidak bewarna, tidak
memiliki aroma dan dianggap sebagai inert element (elemen yang
tak bereaksi). Sebagai benda cair, ia juga tidak bewarna dan beraroma dan
memiliki ketampakan yang sama dengan air. Gas nitrogen dapat dipersiapkan
dengan memanaskan solusi amonium nitrat (NH4NO3) dalam
air.
Senyawa
nitrogen diketahui sejak Zaman Pertengahan Eropa. Ahli alkimia mengetahui asam nitrat
sebagai aqua fortis. Campuran asam
hidroklorik dan asam nitrat dinamakan akua regia, yang diakui
karena kemampuannya untuk melarutkan emas. Kegunaan senyawa nitrogen dalam bidang
pertanian dan perusahaan pada awalnya ialah dalam bentuk kalium nitrat,terutama
dalam penghasilan serbuk peledak (garam mesiu), dan kemudiannya, sebagai baja dan juga stok
makanan ternak kimia.
Nitrogen
adalah zat non logam, dengan elektronegatifitas 3.0. Mempunyai 5 elektron di
kulit terluarnya. Oleh karena itu trivalen dalam sebagian besar senyawa.
Nitrogen mengembun pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan atmosfir dan
membeku pada suhu 63K (-210oC).
Gas
nitrogen (N2) terkandung sebanyak 78,1% di udara berbentuk unsur
bebas. Sebagai perbandingan, atmosfir Mars hanya mengandung 2,6% nitrogen.
Nitrogen juga terdapat dalam bentuk oksida nitrogen seperti NO2, NO,
N2O, N2O3, N2O4 dan N2O5.
Dari atmosfir bumi, gas nitrogen dapat
dihasilkan melalui proses pencairan (liquefaction) dan distilasi
fraksi. Nitrogen ditemukan pada mahluk hidup sebagai bagian senyawa-senyawa
biologis.
Pembuatan
unsur Nitrogen dari atmosfer adalah dengan proses distilasi udara cair.
Distilasi udara cair menjadi komponen-komponenya dilakukan dengan distilasi
bertingkat.
Udara
bersih dimasukkan ke dalam compressor, kemudian didinginkan oleh pendingin.
Udara dingin mengembun melalui celah dan hasilnya adalah udara yang
temperaturnya sangat dingin sehingga udara mencair. Setelah itu, udara cair
disaring untuk memisahkan karbondioksida dan hidrokarbon, selanjutnya disuling.
Udara
cair masuk ke bagian puncak kolom tempat nitrogen, komponen yang paling mudah
menguap, keluar sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan
oksigen mencair. Oksigen sebagai komponen udara yang paling sulit menguap
terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen, argon dan oksigen adalah
-195,8C, 185,7C dan 183C.
Natar
atom nitrogen dapat saling berikatan. Nitrogen tidak berawrna, tidak berbau dan
tidak mudah terbakar. Nitrogen kurang larut dalam air.
Nitrogen
dapat bertindak sebagai oksidator dan reduktor. Nitrogen sebagai oksidator
memiliki bilangan oksidasi -1, -2, -3. Adapun Nitrogen sebagai reduktor
memiliki bilangan oksidasi +1, +2, +3, +4 dan +5. Bilangan oksidasi Nitrogen
yang paling umum adalah -3, +3 dan +5.
Nitrogen
dapat bereaksi dengan unsur nonlogam pada temperatur dan tekanan yang sangat
tinggi (ekstrim) dengan bantuan katalis. Sebagai contoh, nitrogen dan oksigen
dapat bereaksi di udara bila suatu bunga api listrik tegangan tinggi (ketika
petir terjadi) melewati campuran gas tersebut.
N2 (g) + O2
(g) → 2NO (g)
Oksida
nitrogen tersebut bereaksi lagi dengan oksigen di udara membentuk nitrogen
dioksida (NO2).
2NO (g) + O2 (g) → NO2
(g)
Nitrogen
dioksida yang dihasilkan sewaktu hujan lebat berpetir, larut dalam air hujan
membentuk larutan asam nitrat dan asam nitrit yang sangat encer.
2NO2 (g) + H2O
(l) → HNO3 (aq) + HNO2 (aq)
Satu-satunya
unsur halogen yang bereaksi dengan nitrogen adalah fluorin. Nitrogen bereaksi
dengan fluorin menghasilkan nitrogen trifuorida.
N2 (g) + 3F2 (g)
→ 2NF3 (g)
Nitrogen
kurang reaktif terhadap logam. Akan tetapi, dengan logam yang sangat reaktif,
nitrogen membentuk nitride ioniknya. Misal,
3Ca (s) + N2 (g) → Ca3N2
(s)
Contoh
lainnya misalnya dengan magnesium dan litium.
Ada
2 isotop Nitrogen yang stabil yaitu: 14N dan 15N. Isotop
yang paling banyak adalah 14N (99.634%), yang dihasilkan dalam
bintang-bintang dan yang selebihnya adalah 15N. Di antara sepuluh
isotop yang dihasilkan secara sintetik, 1N mempunyai paruh waktu
selama 9 menit dan yang selebihnya sama atau lebih kecil dari itu.
Natrium
nitrat (NaNO3) dan kalium nitrat (KNO3) terbentuk oleh
dekomposisi bahan-bahan organik dengan senyawa-senyawa logam tersebut. Dalam
kondisi yang kering di beberapat tempat, saltpeters (garam) ini
ditemukan dalam jumlah yang cukup dan digunakan sebagai pupuk. Senyawa-senyawa
inorganik nitrogen lainnya adalah asam nitrik (HNO3), ammonia (NH3)
dan oksida-oksida (NO, NO2, N2O4, N2O),
sianida (CN-), dsb. Siklus nitrogen adalah salah satu proses yang penting di
alam bagi mahluk hidup. Walau gas nitrogen tidak bereaksi, bakteri-bakteri
dalam tanah dapat memperbaiki nitrogen menjadi bentuk yang berguna (sebagai
pupuk) bagi tanaman. Dengan kata lain, alam telah memberikan metode untuk
memproduksi nitrogen untuk pertumbuhan tanaman. Binatang lantas memakan
tanaman-tanaman ini dimana nitrogen telah terkandung dalam sistim mereka
sebagai protein. Siklus ini lengkap ketika bakteria-bakteria lainnya mengubah
sampah senyawa nitrogen menjadi gas nitrogen. Sebagai komponen utama protein,
nitrogen merupakan bahan penting bagi kehidupan.
Hidrida utama nitrogen ialah amonia (NH3) walaupun hidrazina (N2H4) juga
banyak ditemukan. Amonia bersifat basa dan terlarut sebagian dalam air membentuk ion ammonium (NH4+).
Amonia cair sebenarnya sedikit amfiprotik dan membentuk ion ammonium dan amida (NH2-);
keduanya dikenal sebagai garam amida dan nitrida (N3-), tetapi terurai
dalam air.
Gugus bebas amonia dengan atom hidrogen
tunggal atau ganda dinamakan amina. Rantai, cincin atau struktur
hidrida nitrogen yang lebih besar juga diketahui tetapi tak stabil.
Amonia (NH3) merupakan
senyawa komersil nitrogen yang paling penting. Ia diproduksi menggunakan proses
Haber. Gas natural (metana, CH4) bereaksi dengan uap panas untuk
memproduksi karbon dioksida dan gas hidrogen (H2) dalam proses dua
langkah. Gas hidrogen dan gas nitrogen lantas direaksikan dalam proses Haber
untuk memproduksi amonia. Gas yang tidak bewarna ini bau yang menyengat dapat
dengan mudah dicairkan. Bahkan bentuk cair senyawa ini digunakan sebagai pupuk nitrogen.
Amonia juga digunakan untuk memproduksi urea (NH2CONH2),
yang juga digunakan sebagai pupuk dalam industri plastik, dan dalam industri
peternakan sebagai suplemen makanan ternak. Amonia sering merupakan senyawa
pertama untuk banyak senyawa nitrogen.
Proses
pembuatan ammonia dikenal dengan proses Haber-Bosch. Reaksi ini menggunakan katalis
besi dengan tambahan banyak promotor
seperti oksida
aluminium, zirkonium, silikon dengan
konsentrasi 3 % atau oksida
kalium sekitar 1 %.
Amonium nitrat atau
dengan sebutan NH4NH3 (ammonium nitrate) dapat dibuat dengan amonia dan asam
nitrat sebagai bahan bakunya. proses pembuatan amonium nitrat pun ada beberapa
macam antara lain : 1. Proses Prilling 2. Proses Kristalisasi, dan 3.
Proses Stengel atau Granulasi
Dari ke-tiga tahap
tersebut, proses kristalisasilah yang paling mudah; prosesnya; bahan baku
amonia dan asam nitrat masuk ke reaktor dengan bentuk fasenya adalah amonia
masih berupa gas dan asam nitrat telah berupa fase liquid. dari reaktor semua
bahan baku tersebut di lanjutkan ke evaporator lalu dikristalizer dan akhirnya
di separator dan jadilah amonium nitrat.
Nitrogen merupakan unsur
kunci dalam asam
amino dan asam nukleat, dan ini menjadikan nitrogen penting bagi
semua kehidupan. Protein
disusun dari asam-asam amino, sementara asam nukleat menjadi salah satu
komponen pembentuk DNA
dan RNA.
Polong-polongan,
seperti kedelai,
mampu menangkap nitrogen secara langsung dari atmosfer karena
bersimbiosis
dengan bakteri
bintil akar.
Kegunaan penting nitrogen
adalah sebagai selubung lembaran dari atmosfer untuk atom, elektronik dan
proses industry kimia yang bersentuhan dengan udara. Nitrogen cair digunakan
sebagai pembeku dalam industry pengolahan makanan.
Ammonium klorida
digunakan sebagai larutan elektrolit pada baterai, pembersih logam, pencair
dalam pematrian logam. Amonium sulfat digunakan sebagai pupuk. Ammonium nitrat
digunakan sebagai pupuk dan bahan peledak. Ammonium dihidrogen fosfat digunakan
sebagai pupuk sumber N dan P, penghambat kebakaran. Ammonium nitrit digunakan
dalam pembuatan N2 di laboratorium. Dinitrogen monoksida digunakan
sebagai anestesis. Asam nitrat digunakan sebagai bahan pembuatan dalam industry
pupuk, peledak, plastic, film, zat warna dan obat-obatan. Urea sebagai pupuk,
zat perekat dan plastic. Hidarazin (N2H4) digunakan
sebagai bahan bakar roket. Natrium nitrit digunakan sebagai pengawet daging.
2.Phospor Phosphoros-yang memiliki cahaya, nama kuno
untuk planet Venus
Brand menemukan fosfor di
tahun 1669 dengan mempersiapkannya dari air kencing.
Antar atom fosfor dapat
saling berikatan. Fosfor merupakan unsur yang tidak berwarna (transparan).
Fosfor terbakar diudara menghasilkan oksidanya, yaitu P2O5.
Fosfor terdapat dalam
empat atau lebih bentuk alotropik: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau
ungu). Fosfor biasa merupakan benda putih seperti lilin. Bentuknya yang murni
tidak memiliki warna dan transparan. Fosfor putih memiliki dua modifikasi: alfa
dan beta dengan suhu transisi pada -3,8 derajat Celcius.
Fosfor ditemukan dalam
bentuk P4 (fosfor putih) bila dipanaskan pada suhu sekitar 250C akan
menguap dan membentuk fosfor merah. Jiak fosfor putih dipanaskan pada suhu 200
sampai 300 C dengan menggunakan katalisatir raksa akan berubah menjadi fofsfor
hitam. Selain dalam bentuk tetra-atomik juga ditemukan dalam mineral fosforit
Ca3(PO4)2.
Fosfor putih dapat
dibentuk oleh berbagai metoda. Salah satu proses, tri-kalsium fosfat dipanaskan
dengan karbon dan silika dalam tungku pemanas listrik. Fosfor elementer
terbebaskan sebagai uap dan terkumpul sebagai asam fosfor, bahan utama untuk
pupuk super fosfat. Fosfor putih digunakan sebaagi bahan baku pembuatan asam
fosfat.
3P (s) +5HNO3 (aq) + 2 H2O (l) → 3H3PO4
(aq) + 5NO (g)
Fosfor merah digunakan
untuk membuat korek api dan pestisida. Fosfor merah digunakan sebagai bahan
bidang gesek korek api yang dicampur dengan pasir halus dan Sb2S3,
adapun kepala batang korek api adalah campuran kalium klorat, Sb2S3
dan belerang.Sedangkan fosfor hitam digunakan dalam industry asam fosfat.
Ia tidak terlarut dalam
air, tetapi melarut dalam karbon disulfida. Ia dapat terbakar dengan mudah di
udara dan membentuk pentaoksida. Fosfor dapat bersifat sebagai amfoter.
Fosfor sangat beracun. 50
mg bahan ini dosis yang sangat fatal. Jangan terekspos pada fosfor putih lebih
dari 0,1 mg/m3 (berdasarkan 8 jam berat rata-rata, selama 40 jam per
minggu). Fosfor putih harus disimpan dalam air, karena sangat reaktif dengan
udara. Alat khusus (forceps) juga perlu digunakan untuk menangani unsur
ini karena dapat membakar kulit.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Ketika terekspos pada sinar matahai atau ketika dipanaskan dalam uapnya sampai 250 derajat Celcius, ia terubah ke dalam berbagai bentuk merah yang tidak bereaksi di udara secara mudah seperti bentuknya yang putih. Bentuk ini juga tidak sebahaya bentuk putih. Tetapi tetap perlu kehati-hatian dalam menanganinya, karena ia dapat berubah bentuk lagi ke yang putih pada suhu-suhu tertentu serta mengeluarkan asap beracun jika dipanaskan. Bentuk merah cukup stabil, menguap dengan tekanan udara 1 atm dan 17o C dan diguankan dalam membuat korek api yang aman, kembang api, pestisida, bomb asap, dll.
Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang
terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah disingkirkan). Unsur kimia fosforus dapat mengeluarkan cahaya dalam keadaan tertentu, tetapi fenomena ini
bukan fosforesens, melainkan kemiluminesens.
Fosfor tidak pernah
ditemukan di alam, unsur ini terdistribusikan dalam berbagai mineral. Batu
fosfat, yang memiliki mineral apatit, merupakan tri-kalsium-fosfat yang tidak
murni dan merupakan sumber penting elemen ini. Deposit yang besar telah
ditemukan di Rusia, Maroko, dan negara bagian Florida, Tennessee, Utah, dan
Idaho.
Fosfor berupa berbagai
jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti
zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn2SiO4)yang
dicampur dengan mangan.
Kegunaan fosfor yang
paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu
pendar, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan
yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark). Fosfor pada tabung
sinar katoda mulai dibakukan pada sekitar Perang
Dunia II dan diberi lambang huruf "P" yang diikuti dengan sebuah angka.
Dalam beberapa tahun
terakhir, asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5,
telah menjadi bahan penting pertanian dan produksi tani lainnya. Permintaan
untuk pupuk secara global telah meningkatkan produksi fosfat yang banyak.
Fosfat juga digunakan untuk produksi gelas spesial, seperti yang digunakan pada
lampu sodium. Kalsium fosfat digunakan untuk membuat perabotan China dan untuk
memproduksi mono-kalsium fosfat. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja,
perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting
sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi
pipa-pipa. Fosfor juga merupakan bahan pentingbagi sel-sel protoplasma,
jaringan saraf dan tulang.
3.Arsen
(Latin: arsenicum, Yunani: arsenikon, orpiment kuning,
identik dengan arenikos, lelaki, dari kepercayaan Yunani bahwa logam memiliki
kelamin yang berbeda; Arab: Az-zernikh, orpiment dari Persia zerni-zar, emas).
Unsur arsen muncul dalam
dua bentuk padat: kuning dan abu-abu atau metalik, dengan berat jenis
masing-masing 1.97 dan 5.73. Dipercayai Albertus Magnus menerima unsur ini di
tahun 1250. Pada tahun 1649 Schroeder menerbitkan dua metode untuk
mempersiapkan unsur ini. Mispickel, arsenopyrite, (FeSAs) merupakan
mineral yang paling banyak ditemukan, yang jika dipanaskan, sublimasi arsen
meninggalkan besi sulfida.
Arsenik dikenal dan
digunakan di Persia
dan di banyak tempat lainnya sejak zaman dahulu. Bahan ini sering digunakan
untuk membunuh,
dan gejala keracunan arsenik sulit dijelaskan, sampai
ditemukannya tes Marsh, tes kimia sensitif
untuk mengetes keberadaan arsenik. Karena sering digunakan oleh para penguasa
untuk menyingkirkan lawan-lawannya dan karena daya bunuhnya yang luar biasa
serta sulit dideteksi, arsenik disebut Racun para raja, dan Raja dari semua
racun.
Dalam zaman Perunggu,
arsenik sering digunakan di perunggu, yang membuat campuran tersebut lebih
keras.
Warangan, yang sering digunakan
sebagai bahan pelapis permukaan keris, mengandung bahan utama arsen. Arsen membangkitkan
penampilan pamor keris dengan mempertegas
kontras pada pamor. Selain itu, arsen juga meningkatkan daya bunuh senjata
tikam itu.
Pada zaman Ratu
Victoria di Britania Raya, arsenik dicampurkan dengan cuka dan kapur dan dimakan
oleh kaum perempuan untuk meningkatkan penampilan wajah mereka, membuat kulit
mereka lebih putih untuk menunjukkan bahwa mereka tidak bekerja di ladang.
Arsenik juga digosokkan di muka dan di lengan kaum perempuan untuk memutihkan
kulit mereka. Namun ini sangat tidak dianjurkan sekarang.
Logam ini bewarna
abu-abu, sangat rapuh, kristal dan semi-metal benda padat. Ia berubah warna
dalam udara, dan ketika dipanaskan teroksida sangat cepat menjadi arsen oksida
dengan bau bawang. Arsen dan senyawa-senyawanya sangat beracun.
Beberapa contoh senyawa
arsen : Asam arsenat (H3AsO4),
Asam arsenit (H3AsO3), Arsen trioksida (As2O3),
Arsin/Arsen trihidrida (AsH3), Kadmium arsenide (Cd3As2),
Galium arsenide (GaAs), timbal biarsenat (PbHAsO4).
Timbal biarsenat telah
digunakan di abad ke-20 sebagai insektisida untuk buah namun
mengakibatkan kerusakan otak
para pekerja yang menyemprotnya. Selama abad ke-19, senyawa arsen telah
digunakan dalam bidang obat-obatan tetapi kebanyakan sekarang telah digantikan
dengan obat-obatan modern.
Kegunaan lain:
- Berbagai
macam insektisida dan racun
- Galium
arsenida adalah material semikonduktor penting
dalam sirkuit terpadu.
Sirkuit dibuat menggunakan komponen ini lebih cepat tapi juga lebih mahal
daripada terbuat dari silikon.
Arsen digunakan dalam
pembuatan perunggu dan kembang api. Senyawanya yang paling penting adalah arsen
putih, sulfida, Paris hijau, dan arsen timbal; tiga yang terakhir telah
digunakan sebagai insektisida dan racun di bidang pertanian. Tes Marsh
menggunakan formasi arsine. Arsen juga mulai banyak digunakan sebagai agen
pendoping dalam peralatan solid-state seperti transistor. Galium arsen
digunakan sebagai bahan laser untuk mengkonversi listrik ke cahaya koheren
secara langsung.
4.Selebium (antimon) Anti plus monos -
logam yang tidak ditemukan sendiri
Antimon telah diketahui
dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno. Ia juga diketahui sebagai logam pada
awal abad ke-17.
Antimon merupakan
konduktor panas dan listrik yang buruk. Antimon dan banyak senyawanya sangat
beracun. Antimon termasuk dalam unsur metalloid.
Antimon adalah sebuah
elemen dengan bentuk putih keperakan, rapuh, kristal padat yang memamerkan
lemahnya listrik dan kondutifitas panasnya dan menguap pada suhu rendah. Sebuah
metalloid, antimon menyerupai logam dari bentuk dan fisiknya tetapi secara
reaksi kimia tidak demikian.
Antimon mempunyai empatalotropik bentuk. Bentuk stabil
antimon adalah logam biru-putih. Antimoni kuning dan hitam adalah logam tak
stabil. Antimon digunakan dalam bahan tahan api, cat, keramik, elektronik, dan
karet.
Unsur ini tidak banyak,
tetapi ditemukan dalam 100 spesies mineral. Kadang-kadang ditemukan sendiri,
tetapi lebih sering sebagai sulfide stibnite.
Beberapa contoh senyawaan
antimoni : Antimony pentafluoride
SbF5, antimony trioxide Sb2O3,
stibine (antimony trihydride SbH3),
indium antimonide (InSb).
Antimon sedang
dikembangkan dalam produksi industri semikonduktor dalam produksi dioda,
detektor infra merah.Sebagai sebuah campuran, semi logam ini meningkatkan
kekuatan mekanik bahan. Manfaat yang paling penting dari antimon adalah sebagai
penguat timbal untuk baterei.Kegunaan lain:
- Campuran anti gores
- Korek api
- Obat-obatan
- Pipa-pipa
Senyawa antimon dengan oksida, sulfida,
sodium, antimonate, dan antimon triclorid diguanakan dalam pembuatan senyawa
tahan api, keramik, gelas, dan cat.Antimon sulfida alami, stibnite diketahui
dan digunakan dalam blibical time sebagai obat-obatan dan kosmetik.
Antimon digunakan di teknologi
semikonduktor untuk membuat detektor inframerah, dioda dan peralatan
Hall-effect. Ia dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan timbal. Baterai,
logam anti friksi, senjata ringan dan tracer bullets (peluru penjejak),
pembungkus kabel, dan produk-produk minor lainnya menggunakan sebagian besar
antimon yang diproduksi. Senyawa-senyawa yang mengambil setengah lainnya adalah
oksida, sulfida, natrium antimonat, dan antimon tetraklorida. Mereka digunakan
untuk membuat senyawa tahan api, enamel cat keramik, gelas dan pot.
Antimon
dan senyawanya adalah racun.Secara klinik, racun antimon hampir mirip dengan
racun arsen.Dalam dosis rendah, antimoni menyebabkan sakit kepala dan
depresi.Seperti dalam tambahan yang ada di beberapa minuma jus buah.Dalam dosis
besar, akan mengakibatkan kematian dalam beberapa hari.
Antimoni memiliki 2
isotop satbil Sb-121 dan Sb-123.
5.Bismut/ Wisuth/Bisemutum Weisse Masse - zat putih
Pada awalnya
membingungkan dengan timah dan timbal dimana dia mempunyai kemiripan dengan
elemen itu.Basilius akhirnya menjelaskan sebagian sifatnya di tahun 1450. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa
bismut beda dengan timbal pada tahun 1753.
Logam dengan kristal trivalen
ini memiliki sifat kimia mirip dengan arsen dan antimoni. Dari semua jenis logam,
unsur ini paling bersifat diamagnetik dan merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki konduktivitas termal terendah. Senyawa bismut
bebas timbal
sering digunakan sebagai bahan kosmetik dan dalam bidang medis.
Diantara logam berat
lainnya, bismut tidak berbahaya seperti unsur-unsur tetangganya seperti Timbal,
Thallium,and Antimon.Dulunya, bismut juga diakui sebagai elemen dengan isotop
yang stabil, tapi sekarang sekarang diketahui bahwa itu tidak benar.Tidak ada
material lain yang lebih natural diamakentik dibandingkan bismut.Bismut
mempunyai tahanan listrik yang tinggi.Ketika terbakar dengan oksigen, bismut
terbakar dengan nyala yang berwarna biru.
Unsur ini merupakan
kristal putih, logam yang rapuh dengan campuran sedikit bewarna merah jambu. Ia
muncul di alam tersendiri. Bismut merupakan logam paling diamagnetik, dan
konduktor panas yang paling rendah di antara logam, kecuali raksa. Ia memiliki
resitansi listrik yang tinggi dan memiliki efek Hall yang tertinggi di antara
logam (kenaikan yang paling tajam untuk resistansi listrik jika diletakkan di
medan magnet).
Di dalam kulit bumi,
bismut kira-kira 2 kali lebih berlimpah dari pada emas.Biasanya tidak ekonomis
bila menjadikannya sebagai tambang utama.Melainkan biasanya diproduksi sebagai
sampingan pemrosesan biji logam lainnya misalnya timbal, tungsten dan campuran
logam lainnya.
Bijih yang terpenting
adalah bismuthinite atau bismuth glance dan bismite.
Negara-negara penghasil bismut terbesar adalah Peru, Jepang, Meksiko, Bolivia
dan Kanada. Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai
hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas.
Bismanola adalah
magnet permanen yang terbuat dari MnBi dan diproduksi oleh US Naval Surface
Weapons Center. Bismut mengembang 3.22% jika dipadatkan. Sifat ini membuat
campuran logam bismut cocok untuk membuat cetakan tajam barang-barang yang
dapat rusak karena suhu tinggi. Dengan logam lainnya seperti seng, kadmium,
dsb. bismut membentuk campuran logam yang mudah cair yang banyak digunakan
untuk peralatan keselamatan dalam deteksi dan sistim penanggulangan kebakaran.
Bismut digunakan dalam memproduksi besi yang mudah dibentuk. Logam ini juga
digunakan sebagai bahan thermocouple, dan memiliki aplikasi sebagai
pembawa bahan bakar U235 dan U233 dalam reaktor nuklir. Garamnya yang mudah
larut membentuk garam basa yang tidak terlarut jika ditambah air, suatu sifat
yang kadang-kadang digunakan dalam deteksi. Bismut oksiklorida banyak digunakan
di kosmetik. Bismut subnitrat dan subkarbonat diguanakan di bidang kedokteran.
Bismut oxychloride
digunakan dalam bidang kosmetik dan bismut subnitrate and subcarbonate
digunakan dalam bidang obat-obatan.
- Magnet permanen yang kuat bisa
dibuat dari campuran bismanol (MnBi)
- Bismut digunakan dalam produksi
besi lunak
- Bismut sedang dikembangkan
sebagai katalis dalam pembuatan acrilic fiber
- Bismut telah duganakan dalam
peyolderan, bismut rendah racun terutama
untuk penyolderan dalam pemrosesan
peralatan makanan.
- Sebagai bahan lapisan kaca
keramik
penting dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi
berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada
jaringan.
Alotrop oksigen
elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen O2. Ia memiliki panjang ikat 121 pm dan energi
ikat 498 kJ·mol-1. Altrop
oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam respirasi
sel dan merupakan komponen utama atmosfer bumi.
Trioksigen (O3), dikenal sebagai ozon, merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat
merusak jaringan paru-paru. Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika O2 bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan O2 oleh radiasi ultraviolet (UV). Oleh karena ozon menyerap gelombang UV
dengan sangat kuat, lapisan ozon yang berada di atmosfer berfungsi sebagai
perisai radiasi yang melindungi planet. Namun, dekat permukaan bumi, ozon
merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran
otomobil.
Molekul metastabil tetraoksigen (O4) ditemukan pada tahun 2001, dan diasumsikan terdapat pada salah
satu enam fase oksigen padat. Hal ini
dibuktikan pada tahun 2006, dengan menekan O2 sampai dengan 20 GPa,
dan ditemukan struktur gerombol rombohedral O8. Gerombol ini berpotensi sebagai oksidator
yang lebih kuat daripada O2 maupun O3, dan dapat digunakan dalam bahan bakar
roket. Fase logam oksigen ditemukan pada tahun 1990 ketika oksigen padat
ditekan sampai di atas 96 GPa. Ditemukan pula pada tahun 1998 bahwa pada suhu
yang sangat rendah, fase ini menjadi superkonduktor.
Oksigen adalah unsur ketiga terbanyak yang
ditemukan berlimpah di matahari, dan memainkan peranan dalam siklus
karbon-nitrogen, yahkni proses yang diduga menjadi sumber energi di matahari
dan bintang-bintang. Oksigen dalam kondisi tereksitasi memberikan warna merah
terang dan kuning-hijau pada Aurora Borealis.
Oksigen merupakan unsur
gas, menyusun 21% volume atmosfer dan diperoleh dengan pencairan dan
penyulingan bertingkat. Atmosfer Mars mengandung oksigen sekitar 0.15%. dalam
bentuk unsur dan senyawa, oksigen mencapai kandungan 49.2% berat pada lapisan
kerak bumi. Sekitar dua pertiga tubuh manusia dan sembilan persepuluh air
adalah oksigen.
Di laboratorium,
oksigen bisa dibuat dengan elektrolisis air atau dengan memanaskan KClO3
dengan MnO2 sebagai katalis. Oksigen dari udara diperoleh melalui
penyulingan bertingkat udara cair. Prosesnya sama dengan perolehan Nitrogen.
Oksigen memiliki 9
isotop. Oksigen alami adalah campuran dari 3 isotop. Oksigen yang dapat
ditemukan secara alami adalah 16O, 17O, dan 18O, dengan 16O
merupakan yang paling melimpah (99,762%). Isotop oksigen dapat berkisar dari
yang bernomor
massa 12 sampai dengan 28.
Kebanyakan 16O
di disintesis
pada akhir proses fusi helium pada bintang, namun
ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon. 17O
utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi helium semasa siklus CNO,
membuatnya menjadi isotop yang paling umum pada zona pembakaran hidrogen
bintang. Kebanyakan 18O diproduksi ketika 14N (berasal dari
pembakaran CNO) menangkap inti 4He, menjadikannya bentuk isotop yang paling umum
di zona kaya helium bintang.
Empat belas radioisotop
telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah 15O dengan
umur paruh
122,24 detik dan 14O dengan umur paruh 70,606 detik.
Isotop radioaktif sisanya memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada 27
detik, dan mayoritas memiliki umur paruh kurang dari 83 milidetik. Modus peluruhan yang paling
umum untuk isotop yang lebih ringan dari 16O adalah penangkapan elektron,
menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop
yang lebih berat daripada 18O adalah peluruhan
beta, menghasilkan fluorin.
Oksigen, yang sangat
reaktif, adalah komponen ratusan ribu senyawa organik dan dapat bergabung
dengan kebanyakan unsur. Oksigen juga merupakan komponen ribuan senyawa
anorganik. Yang paling kita kenal salah satu contohnya adalah air.
Air (H2O) adalah oksida hidrogen dan merupakan senyawa oksigen yang paling dikenal.
Atom hidrogen secara kovalen berikatan dengan oksigen.
Selain itu, atom hidrogen juga berinteraksi dengan atom oksigen dari molekul
air lainnya (sekitar 23,3 kJ·mol−1 per atom hidrogen). Ikatan
hidrogen antar molekul air ini menjaga kedua molekul 15% lebih dekat
daripada yang diperkirakan apabila hanya memperhitungkan gaya Van der Waals.
Penggunaan paling
penting dari air adalah sebagai pelarut dan dikenal sebagai pelarut universal,
sebagai pengatur suhu tubuh makhluk hidup.
Selain air, senyawa oksigen yang culup terkenal adalah hydrogen
peroksida. Hidrogen peroksida dapat berfungsi sebagai pengoksidasi dan
pereduksi dalam reaksi redoks.
H2O2 (l) + 2I- (aq) + 2H+
(aq) → 2H2O (l) + I2 sebagai oksidator
5H2O2 (l) + 2MnO4- (aq)
+ 6H+ (aq) → 2Mn2+ (aq) + 8H2O (l) + 5O2
(g) sebagai reduktor
Dalam industry,
hydrogen peroksida digunakan sebagai pemutih bubur kayu, dan dalam rumah tangga
hydrogen peroksida encer digunakan sebagai antiseptic ringan dan sebagai bahan
pemutih.
Oleh karena elektronegativitasnya, oksigen akan membentuk ikatan
kimia dengan hampir semua unsur lainnya pada suhu tinggi dan menghasilkan
senyawa oksida.
Namun, terdapat pula beberapa unsur yang secara spontan akan membentuk oksida
pada suhu dan tekanan standar. Perkaratan besi merupakan salah satu contohnya. Permukaan logam
seperti aluminium
dan titanium
teroksidasi dengan keberadaan udara dan membuat permukaan logam tersebut
tertutupi oleh lapisan tipis oksida. Lapisan oksida ini akan mencegah korosi
lebih lanjut. Beberapa senyawa oksida logam transisi ditemukan secara alami
sebagai senyawa non-stoikiometris. Sebagai contohnya, FeO (wustit) sebenarnya berumus Fe1 − xO, dengan x biasanya sekitar 0,05.
Di atmosfer pula, kita
dapat menemukan sejumlah kecil oksida karbon, yaitu karbon
dioksida (CO2). Pada kerak bumi pula dapat ditemukan berbagai senyawa oksida,
yakni oksida silikon (Silika SO2) yang ditemukan pada granit dan pasir, oksida aluminium (aluminium
oksida Al2O3 yang ditemukan pada bauksit dan korundum), dan oksida besi (besi(III) oksida Fe2O3) yang
ditemukan pada hematit dan karat logam.
2.Sulfur
Menurut Genesis,
belerang sudah lama dikenal oleh nenek moyang sebagai batu belerang. Bentuknya
adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang,
dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning.
Belerang berwarna
kuning pucat, padatan yang rapuh, yang tidak larut dalam air tapi mudah larut
dalam CS2 (karbon disulfida). Dalam berbagai bentuk, baik gas,
cair maupun padat, unsur belerang terjadi dengan bentuk alotrop yang lebih dari
satu atau campuran. Dengan bentuk yang berbeda-beda, akibatnya
sifatnya pun berbeda-beda dan keterkaitan antara sifat dan bentuk alotropnya
masih belum dapat dipahami.
Pada tahun 1975, ahli
kimia dari Universitas Pensilvania melaporkan pembuatan polimer belerang
nitrida, yang memiliki sifat logam, meski tidak mengandung atom logam sama
sekali. Zat ini memiliki sifat elektris dan optik yang tidak biasa.
Belerang dengan
kemurnian 99.999% sudah tersedia secara komersial. Belerang amorf atau
belerang plastik diperoleh dengan pendinginan dari kristal secara mendadak dan
cepat. Studi dengan sinar X menunjukkan bahwa belerang amorf memiliki struktur
helik dengan delapan atom pada setiap spiralnya. Kristal belerang diduga
terdiri dari bentuk cincin dengan delapan atom belerang, yang saling menguatkan
sehingga memberikan pola sinar X yang normal.
Di alam, belerang dapat
ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate.
Belerang ditemukan
dalam meteorit. R.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat simpanan belerang
pada daerah gelap di kawah Aristarchus.
Belerang terjadi secara
alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan tropis. Sulfir tersebar di
alam sebagai pirit, galena, sinabar, stibnite, gipsum, garam epsom, selestit,
barit dan lain-lain.
Belerang di alam
terdapat di kulit bumi meliputi kira-kira 0,1 persen dari massa kulit bumi.
Belerang bearada dalam dua bentuk, yaitu bentuk bebas dan senyawa sulfide.
Belerang dalam bentuk unsur bebas didapat dari daerah gunung berapi dan dalam
tanah, Belerang sebagai unsur bebas berbentuk kristal padat berada dalam
molekul poliatomik S8. Kristal belerang ini mempunyai dua alotropi,
yaitu belerang rombik dan belerang monoklinik. Hal itu bergantung pada
temperatur. Jika di bawah 95,5 C mempunyai kisi rombik. Jika di atasnya menjadi
monoklinik dan pada 113 C akan mencair. Kristal S8 berbentuk
dtruktur cincin. Jiak menghablur akan mempunyai struktur molekul hablur
belerang yang terdiri dari molekul-molekul S8 yang berikatan dengan ikatan gaya disperse.
Umumnya, sumber
belerang diperoleh dari gunung berapi dengan cara menambang. Dari deposi ini,
belerang ditambng dengan cara penambangan Frasch. Dengan cara ini, belerang
dalam lapisan batuan belerang di bawah guung berapi dililehkan dengan
mengalirkan air yang lewat didih, yaitu air yang dipertahankan dengan tekanan
16atm dan temperatur sekitar 190 C. Air panas ini dialirkan melalui satu pipa
dari tiga pipa yang sepusat yang dimasukkan ke dalam tanah sampai ke batuan
belerang tersebut. Selanjutnya, lelehan batuan tersebut didoronh ke luar
permukaan bumi dengan menggunakan udara bertekanan tinggi yang dialirkan masuk
ke dalam lelehan belerang melalui satu pipa dari tiga konsentris tersebut.
Setelah itu, lelehan belerang keluar ke permukaan tanah melalui pipa yang
satunya lagi, kemudian dilakukan proses pemisahan kotoran belerang. Lelehan
belerang dipompakan ke dalam tangki penyimpanan tempat terjadi pembekuan hingga
terbentuk blok belerang ukuran raksasa.
Di samping dari deposit
belerang, sekarang ini unsur belerang dapat diperoleh dalam produk sampingan
pada kilang minyak mentah yang mengandung belerang. Proses penghilangan
belerang dari minyak bumi disebut dengan desulfurisasi minyak bumi yang
dilakukan untuk menghindari pencemaran gas SO2 akibat pembakaran
bahan bakar minyak.
Dalam bentuk senyawa
terdapat dalam garam sulfide, seperti pirit, spalerit atau garam-garam sulfat
seperrti gypsum, barit dan magnesium sulfat. Belerang juga terdapat dlam
senyawa organic seperti minyak bumi dan batu bara dalam gas alam yaitu gas H2S.
Belerang merupakan
unsur nonlogam yang telah memilki daya pengoksidasi dengan baik. Belerang sudah
dapat bereaksi dengan air, tetapi masih berlangsung dengan lambat. Reaksinya
makin cepat bila direaksikan dengan air panas.
2S (s) + 2H2O (l) → 2H2S (aq) + O2 (g)
Belerang adalah
komponen serbuk mesiu dan digunakan dalam proses vulkanisasi karet alam dan
juga berperaan sebagai fungisida. Penambahan belerang pada proses vulkanisasi
karet bertujuan untuk memperkuat polimer karet dengan adanya ikatan silang
belerang. Belerang digunakan besar-besaran dalam pembuatan pupuk fosfat.
Berton-ton belerang digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, bahankimia yang
sangat penting. Belerang juga digunakan dalam industry korek api.
Belerang juga
digunakanuntuk pembuatan kertas sulfit dan kertas lainnya, untuk mensterilkan
alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering. Belerang merupakan
insultor yang baik.
Belerang sangat penting
untuk kehidupan. Belerang adalah penyusun lemak, cairan tubuh dan mineral
tulang, dalam kadar yang sedikit.
Belerang cepat
menghilangkan bau. Belerang dioksida adalah zat berbahaya di atmosfer, sebagai
pencemar udara.
Belerang memiliki sebelas isotop. Dari empat isotop yang ada
di alam, tidak satupun yang bersifat radioaktif. Belerang dengan bentuk yang
sangat halus, dikenal sebagai bunga belerang, dan diperoleh dengan cara
sublimasi.
3.Selenium
Selenium ditemukan oleh
Berzellius pada tahun 1817, yang menemukannya bergabung bersama tellurium
(namanya diartikan sebagai bumi).
Selenium berada dalam
beberapa bentuk allotrop, walaupun hanya dikenal tiga bentuk. Selenium bisa
didapatkan baik dalam struktur amorf maupun kristal. Selenium amorf bisa berwarna
merah (bentuk serbuk) atau hitam (dalam bentuk seperti kaca). Selenium kristal
monoklinik berwarna merah tua. Sedangkan selenium kristal heksagonal, yang
merupakan jenis paling stabil, berwarna abu-abu metalik.
Selenium menunjukkan
sifat fotovoltaik, yakni mengubah cahaya menjadi listrik, dan sifat
fotokonduktif, yakni menunjukkan penurunan hambatan listrik dengan meningkatnya
cahaya dari luar (menjadi penghantar listrik ketika terpapar cahaya dengan
energi yang cukup). Sifat-sifat ini membuat selenium sangat berguna dalam
produksi fotosel dan exposuremeter untuk tujuan fotografi, seperti sel
matahari. Di bawah titik cairnya, selenium adalah semikonduktor tipe p dan
memiliki banyak kegunaan dalam penerapan elektronik .
Selenium telah
dikatakan non toksik, dan menjadi kebutuhan unsur yang penting dalam jumlah
sedikit. Namun asam selenida dan senyawa selenium lainnya adalah racun, dan
reaksi fisiologisnya menyerupai arsen.
Selenium ditemukan
dalam beberapa mineral yang cukup langka seperti kruksit dan klausthalit.
Beberapa tahun yang lalu, selenium didapatkan dari debu cerobong asap yang
tersisa dari proses bijih tembaga sulfida. Sekarang selenium di seluruh dunia
dihasilkan dari pemurnian kembali logam anoda dari proses elektrolisis tembaga.
Selenium diperoleh dari memanggang endapan hasil elektrolisis dengan soda atau
asam sulfat, atau dengan meleburkan endapan tersebut dengan soda dan
niter (mineral yang mengandung kalium nitrat).
Selenium digunakan
dalam xerografi untuk memperbanyak salinan dokumen, surat dan lain-lain. Juga
digunakan oleh industri kaca untuk mengawawarnakan kaca dan untuk membuat kaca
dan lapisan email gigi yang berwarna rubi. Juga digunakan sebagai tinta
fotografi dan sebagai bahan tambahan baja tahan karat.
Selenium di alam mengandung
enam isotop stabil. Lima belas isotop lainnya pun telah dikenali. Unsur
ini termasuk dalam golongan belerang dan menyerupai sifat belerang baik dalam
ragam bentuknya dan senyawanya.
Asam selenida pada
konsentrasi 1.5 ppm tidak boleh ada dalam tubuh manusia. Selenium dalam keadaan
padat, dalam jumlah yang cukup dalam tanah, dapat memberikan dampak yang
fatal pada tanaman pakan hewan. Terpapar dengan senyawa selenium di udara
tidak boleh melebihi kadar 0.2 mg/m3 (selama 8 jam kerja perhari-40 jam seminggu).
4.Telurium
Telurium ditemukan oleh
Muller von Reichenstein pada tahun 1782; diberi nama oleh Klaproth, yang telah
mengisolasinya pada tahun 1798.
Telurium memiliki warna
putih keperak-perakan, dan dalam keadaan murninya menunjukkan kilau logam.
Cukup rapuh dan bisa dihaluskan dengan mudah. Telurium amorf ditemukan dengan
pengendapan telurium dari larutan asam tellurat. Apakah bentuk dari senyawa ini
adalah amorf atau terbentuk dari kristal, masih menjadi bahan pertanyaan.
Telurium adalah semikonduktor tipe-p, danmenunjukkan daya hantar yang lebih
tinggi pada arah tertentu, tergantung pada sfat kerataan atom.
Daya hantarnya
bertambah sedikit ketika unsur ini terpapar dengan sinar matahari. Telurium
bisa diberi dopan perak, tembaga, emas, timah atau unsur lainnya. Di udara,
telurium terbakar dengan nyala biru kehijau-hijauan, membentuk senyawa
dioksida. Telurium cair mengkorosi besi, tembaga dan baja tahan karat. Telurium
bersifat dia magnetic.
Telurium kadang-kadang
dapat ditemukan di alam, tapi lebih sering sebagai senyawa tellurida dari emas
(kalaverit), dan bergabung dengan logam lainnya. Telurium didapatkan secara
komersil dari lumpur anoda yang dihasilkan selama proses pemurnian elektrolisis
tembaga panas. Amerika Serikat, Kanada, Peru dan Jepang adalah penghasil
terbesar unsur ini.
Telurium memperbaiki
kemampuan tembaga dan baja tahan karat untuk digunakan dalam permesinan.
Penambahan telurium pada timbal dapat mengurangi reaksi korosi oleh sam sulfat
pada timbal, dan juga memperbaiki kekuatan dan kekerasannya. Telurium digunakan
sebagai komponen utama dalam sumbat peleburan, dan ditambahkan pada besi
pelapis pada menara pendingin. Telurium juga digunakan dalam keramik. Bismut
telurrida telah digunakan dalam peralatan termoelektrik.
Ada 30 isotop telurium
yang telah dikenali, dengan massa atom berkisar antara 108 hingga 137. Telurium
di alam hanya terdiri dari delapan isotop.
Telurium dan senyawanya
kemungkinan beracun dan harus ditangani dengan hati-hati. Hanya boleh terpapar
dengan telurium dengan konsentrasi serendah 0.01 mg/m3, atau lebih
rendah, dan pada konsentrasi ini telurium memiliki bau khas yang menyerupai bau
bawang putih.
5.Polonium Polandia
Polonium adalah unsur
pertama yang ditemukan oleh Marie Curie pada tahun 1989 ketika sedang mencari
penyebab radioaktivitas pada mineral pitchblende (mineral uranium) dari
Joachimsthal, Bohemia. Elektroskop menunjukkan pemisahannya dengan bismut.
Polonium merupakan elemen pertama yang ditemukan berdasarkan sifat
radioaktifnya.
Unsur radioaktif yang
langka ini termasuk kelompok metaloid yang memiliki sifat kimia yang mirip
dengan telurium
dan bismut.
Polonium adalah salah satu elemen dari uranium-radium dan merupakan anggota
dari uranium-238. Polonium adalah unsur yang sangat jarang di alam. Jumlah
elemen ini terjadi dalam batuan yang mengandung radium.
Polonium-210 (radium-F)
memiliki titik cair yang rendah, logam yang mudah menguap, dengan 50% polonium
menguap di udara dalam 45 jam pada suhu 55oC. Merupakan pemancar
alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari. Satu milligram memancarkan partikel
alfa seperti 5 gram radium. Isotop paling umum yang terjadi yang memiliki paruh
waktu 138 hari. Banyak isotop lain yang sudah berhasil disintesis. Polonium
meleleh pada suhu 254 °C ( sekitar 489 °F ), mendidih pada suhu
962 °C ( sekitar 1764 °F ), dan memiliki spesifik gravitasi 9.3.
Energi yang dilepaskan
dengan pancarannya sangat besar (140 W/gram); dengan sebuah kapsul yang
mengandung setengah gram polonium mencapai suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga
menghasilkan sinar gamma dengan kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie
(1 curie = 3.7 x 1010Bq) polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan
eksitasi di sekitar gas.
Polonium mudah larut
dalam asam encer, tapi hanya sedikit larut dalam basa. Garam polonium dari asam
organik terbakar dengan cepat; halida amina dapat mereduksi nya menjadi logam.
Ada 25 isotop polonium
yang diketahui, dengan massa atom berkisar dari 194 – 218. Polonium-210 adalah
yang paling banyak tersedia. Isotop dengan massa 209 (masa paruh waktu 103
tahun) dan massa 208(masa paruh waktu 2.9 tahun) bisa didapatkan dengan
menembakkan alfa, proton, atau deutron pada timbal atau bismut dalam siklotron,
tapi proses ini terlalu mahal.
Logam polonium telah
dibuat dari polonium hidroksida dan senyawa polonium dengan adanya ammonia cair
anhidrat atau ammonia cair pekat. Diketahui ada dua modifikasi alotrop.
Karena kebanyakan
isotop Polonium terintegrasi dari pemecahan partikel alpha berenergi tinggi
dalam jumlah besar dari elemen ini merupakan sumber yang baik bagi radiasi
alpha. Polonium digunakan dalam percobaan nuklir dengan elemen sepeti Berilium
yang melepas neutron saat ditembak partikel alpha. Dalam percetakan dan alat
photografi, polonium digunakan dalam alat yang mengionisasi udara untuk
menghilangkan kumpulan arus elektrostatis. Radioaktivitas yang besar dari unsur
ini menyebabkan radiasi yang berbahaya bahkan pada sekumpulan kecil unsur
Polonium.
Karena kebanyakan
radiasi alfa dihentikan di sekitar bahan padat dan wadahnya, melepaskan
energinya, polonium telah menarik perhatian untuk digunakan sebagai sumber
panas yang ringan sebagai sumber energi termoelektrik ada satelit angkasa.
Polonium dapat dicampur
atau dibentuk alloy dengan berilium untuk menghasilkan sumber neutron. Unsur
ini telah digunakan dalam peralatan untuk menghilangkan muatan statis dalam
pemintalan tekstil dan lain-lain; bagaimanapun, sumber beta termasuk yang
paling sering digunakan karena tingkat bahayanya yang lebih rendah. Polonium
yang digunakan untuk tujuan ini harus tersegel dan terkontrol, untuk mengurangi
bahaya terhadap pengguna.
Polonium-210 sangat
berbahaya untuk ditangani meski hanya sejumlah milligram atau mikrogram.
Diperlukan peralatan khusus dan kontrol yang ketat untuk menanganinya.
Kerusakan timbul dari penyerapan energi partikel alfa oleh jaringan
makhluk hidup.
Batas penyerapan
polonium maksimum lewat jalan pernafasan yang masih diizinkan hanya 0.03
mikrocurie, yang sebanding dengan berat hanya 6.8 x 10-12 gram.
Tingkat toksisitas polonium ini sekitar 2.5 x 1011 kali daripada
asam sianida. Sedangkan konsentrasi senyawa polonium yang terlarut yang masih
diizinkan adalah maksimal 2 x 10-11 mikrocurie/cm3.
thanks
BalasHapus