berbagi ilmu akhirat dan dunia

Blog Mahasiswa Universitas Brawijaya dan Mahasantri Pesantren uhur malang

Archive for the 'kimia' Category

resume jurnal Synthesis And Structural Investigations Of Coordination Compounds Of Palladium (II) With 5-methyl Uracil

Synthesis And Structural Investigations Of Coordination Compounds Of Palladium (II) With 5-methyl Uracil

(Makalah resume jurnal untuk memenuhi tugas akhir pengganti UAS sintesa anorganik)

 

 

 

Disusun oleh

Mustangin  (105090213111004)

 

 

 

 

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013

Bab I Pendahuluan

1.1  Latar Belakang

Koordinasi dari bagian organik reaktif terhadap logam transisi sering memungkinkan konfigurasi untuk diasumsikan yang menyebabkan Stereoselektivitas dalam produk reaksi. Yang kemungkinan, studi kompleks ini akan mengarah pada pemahaman yang lebih besar dari faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi-reaksi selektif stereo. Penyelidikan terbaru menunjukkan bahwa spektroskopi PMR adalah alat diagnostik lancar untuk penjelasan mekanisme yang konfigurasi yang berbeda dari kompleks ini dapat interconvert. Reaksi substitusi kompleks (II) paladium telah ditinjau di masa lalu.

Reaksi substitusi ligan persegi perencana Palladium (II) kompleks terjadi dengan retensi konfigurasi. Kinetika reaksi substitusi dari persegi perencana kompleks (persamaan 1) mengikuti hukum dua tingkat panjang

,

di mana k1 adalah tingkat urutan pertama konstan dan k2, tingkat urutan kedua konstan, dan [Y] mewakili konsentrasi ligan masuk. Kedua rute tersebut diduga melibatkan mekanisme (A) asosiatif. Kinetika pertukaran pelarut dan perpindahan oleh ligan monovented pada cis [Pd (L2) (Cl) 2] L = 5methyl urasil telah memberikan contoh yang jelas dipotong dari ligan disosiasi sebagai langkah dominan dalam reaksi substitusi kompleks perencana persegi. Oleh karena itu dianggap bermanfaat untuk disintesis dan mengkarakterisasi d8 kompleks yang Palladium dengan urasil 5fluoro dan urasil 5methyl.

 

 

 

 

 

 

1.2  Permasalahan

  1. Bagaimana mensistesis kompleks palladium (ii) 5-methyl uracil?
  2. Bagaimana karakterisasi kompleks palladium (ii) 5-methyl uracil?

 

1.3  Tujuan

Untuk mengetahui cara sintesis dan karakterisasi kompleks palladium (ii) 5-methyl uracil .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bab II Tinajauan Pustaka

2.1  Urasil

urasil, suatu senyawa, tidak berwarna kristal organik dari keluarga pirimidin yang terjadi sebagai komponen asam ribonukleat ( RNA ), sebuah molekul yang terlibat dalam transmisi karakteristik keturunan. Molekul RNA terdiri dari urutan nukleotida, masing-masing berisi gula lima-karbon (ribosa), gugus fosfat, dan basa nitrogen. Urasil adalah salah satu dari empat basa nitrogen yang ditemukan dalam molekul RNA: urasil dan sitosin (berasal dari pirimidin) dan adenin dan guanin (berasal dari purin). Deoksiribonukleat asam ( DNA ) juga mengandung masing-masing basa nitrogen, kecuali timin yang menggantikan uracil. Selama sintesis dari untai RNA dari template DNA (transkripsi), pasangan urasil hanya dengan adenin, guanin dan pasangan hanya dengan sitosin.Urasil juga merupakan komponen koenzim beberapa yang bertindak dalam hubungannya dengan enzim dalam beberapa proses metabolisme karbohidrat(Anynomuos1, 2012).

 

2.2  Kompleks d8

Persegi planar d 8 kompleks adalah mostlydiamagnetic yang semua elektron berpasangan dan sebagian besar centralatom terpasang ke ligan medan kuat. Sebagai energi orbital d perpecahan seperti ini di kompleks squareplanar

 

 

Dalam planar persegi energi gapΔ kompleks 0 lebih sehingga lebih baik untuk berpasangan theelectrons daripada setengah mengisi tingkat yang lebih tinggi, sehingga kompleks theparamagnetic untuk d8 sangat jarang (Anynomuos2, 2012).

 

2.3  Effective magnetic moments

Momen magnetik adalah penentuan kecenderungan untuk menyelaraskan melalui medan magnet. Sama momen magnetik juga dapat diukur terhadap vektor yang berisi besar dan arah. Cara titik momen magnetik per selatan dalam cara kutub utara magnet. Medan magnet diciptakan melalui magnet relatif terhadap momen magnetik.  Bidang momen magnetik Misalnya, kalangan arus listrik, elektron, magnet kedai, juga planet semuanya mengandung momen magnetik (Anynomuos3, 2010)..

 

2.4  Spektra IR

Sebuah alat bantu dalam penentuan struktur organik dan verifikasi melibatkan kelas elektromagnetik (EM) radiasi dengan frekuensi antara 4000 dan 400 cm -1 (wavenumbers). Kategori radiasi EM disebut inframerah (IR) radiasi, dan aplikasi untuk kimia organik yang dikenal sebagai spektroskopi IR. Radiasi di daerah ini dapat dimanfaatkan dalam penentuan struktur organik dengan memanfaatkan fakta bahwa itu diserap oleh obligasi interatomik dalam senyawa organik. Ikatan kimia dalam lingkungan yang berbeda akan menyerap berbagai intensitas dan frekuensi yang berbeda-beda. Dengan demikian spektroskopi IR melibatkan pengumpulan informasi penyerapan dan menganalisa dalam bentuk sebuah spektrum – Frekuensi di mana ada serapan radiasi IR (“puncak” atau “sinyal”) dapat berkorelasi langsung ke obligasi dalam senyawa tersebut (Anynomuos4, 2012).

 

 

 

 

 

Bab III Pembahasan

 

3.1 Metode Pembuatan Kompleks Palladium (II) 5-Metil Uracil

  1. Bahan-Bahan

Urasil dan 5-methyl urasil tersebut dibeli dari Aldrich Chemical Company, USA dan digunakan sebagai materi start. PdCl2 5fluoro urasil dan 5-methyl urasil diperoleh dari TOKYO Kasei Kimia Organik, Jepang dan Inggris BDH. Air suling digunakan dalam semua operasi.

 

  1. Pembuatan Urasil

Rute sintetik klasik dan utama untuk urasil dari Formalaceticacid (in situ dibuat dari asam malat) dan urea dalam asam sulfat masih penting untuk digunakan. Beberapa sintesis alternatif menggunakan asam malat, urea, dan PPA atau asam maleat / fumarat, urea, dan asam fosfat poli (PPA). Reaksi asetat formil dengan tiourea baik digunakan untuk sintesis 2-thio urasil. Lain sintesis utama melibatkan reaksi itu urea dengan diketene ester βketo atau anhidrida asam. Asam orotic disintesis dari oksaloasetat dan urea dengan adanya hidrogen klorida melalui transformasi cincin hydantoin ke dalam sistem cincin uracil. Perawatan dari 2-thio urasil mudah didapat dengan asam asetat kloro yang diikuti dengan hidrolisis asam atau dengan oksidasi dimetil sulfoksida dengan (DMSO) di conc. Sulfat Asam merupakan jalur alternatif .1,3 dimetil urasil diubah dengan urea di etoksida natrium etanol ke uracil. Beberapa sintesis urasil lebih baru dimulai dengan asam propanoat dan urea dalam PPA (atau konsentrasi sulfuric acid dan benzena sebagai pelarut. Sebuah pilihan yang luas dari hetrocondensed uracils mudah dan umumnya diakses dari ester heterosiklik β-enamino dan isocyanides. Urea intermediate campuran secara lancar cyclized dengan NaOH 5%,. Proses seluruh prosedur dilakukan dalam reaksi satu langkah, ketika piridin berfungsi sebagai pelarut dan katalis dasar untuk penutupan Cincin kondensasi urea dengan ester β-keto dilindungi memberikan 6or (di) diganti uracils dengan cara membelah retro Alder Diels, kental nonbornene trisiklik dihydrouracils, diakses dari asam karboksilat aminononbornene dan 1,1-karbonil di imidazol, mampu, setelah pemanasan, uracils dengan hasil yang baik uracils Pengganti diperoleh dari ester imido ., isosianat, dan malononitrile urea Ncyanoacetyl Demikian Nsubstituted cyclize dalam media basa uracils Hetrocondensed mudah diakses dari lakton asil, lactums, dan thio lakton , dan βenamino heterosiklik ester,. terutama The kemudian memberikan berbagai jenis novel. sistem kental. Dengan bantuan trimetilklorosilan Hexamethyldisilazane (HMDS / TMSCl) teknik atau penggunaan NaOH dan halo gula, masing-masing, pendekatan sederhana telah dikembangkan untuk memperoleh nukleosida biasa.

 

  1. Pembuatan Senyawa Kompleks Palladium(II)5-Metil Uracil

Campuran PdCl2 (500mg) dan ligan 5-Methyl Urasil  (1mg) dalam air dan metanol (50ml) yang direfluks pada 80 0 C 67 jam sampai menjadi kekuningan, Volume ini dikurangi menjadi 5ml dan dicampurkan dengan metanol. Kristal putih abu-abu yang dihasilkan dikumpulkan dan dicuci bersih dengan etanol dan aseton. Reaksi Umum untuk pembuatan senyawa koordinasi paladium adalah sebagai berikut:

 

Dimana L= 5-Methyl Uracil

Karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen hadir di kompleks diselidiki diperkirakan mikro analitis. Untuk estimasi Palladium sebagai Palladium 1, 2, 3 benzotriazole, solusi senyawa disintesis dicampur dengan 10 ml 2M. asetat acidsodium buffer asetat dan 5ml larutan EDTA 4% . Kemudian asam asetat 2,5% ditambahkan dengan pelan-pelan. dipanaskan antara 60 0 C C90 0, adalah 20 menit. Endapan yang dihasilkan disaring, dicuci beberapa kali dengan sangat encer HCl (1:100), akhirnya dengan air suling dan dikeringkan sampai berat konstan pada 1100 .

 

3.2  Karakterisasi Kompleks Palladium (II) 5-Metil Uracil

  1. 1.      Momen Magnetik Efektif

Perhitungan momen magnetik efektif menggunakan persamaan Effective magnetic moments (μeff) = 2.84 ( xm corr .T ) ½  di mana T = temperatur dalam skala absolut, dan xm corr = dikoreksi molar kerentanan. Konduktansi yang diukur dalam Metanol kelas analitis menggunakan dip tipe sel dengan bantuan Bridge Konduktivitas Philips. Nilai-nilai magnetik kompleks disintesis diukur pada suhu kamar. Nilai-nilai momen magnetik kompleks adalah nol. Oleh karena itu, kompleksnya adalah diamagnetic. Dengan sifat diamagnetik ini maka dpat dapat diketahui bahwa geometri kompleks adalah persegi planar. Data analitis dan fisik dari ligan dan kompleks logam diberikan dalam tabel 1.Nilai konduktansi molar berada di kisaran 0.0520.058 Ω-1 cm-1 mol-1 menunjukkan sifat non elektrolit dari kompleks  yang disintesis.

  1. Spektra I

Rincian spektral inframerah dari urasil mengandung kompleks 5-methyl uracil yang memiliki 3 situs donor mungkin

  1. (I) Dua siklik nitrogen dan
  2. (II) oksigen dari kelompok ketonic dalam cincin masing-masing.

Dari kedua nitrogen siklik dari sistem cincin yang seharusnya terlibat dalam koordinasi melalui atom nitrogen. Dalam spektrum IR kompleks yang disintesis dari 5-methyl urasil, frekuensi IR nitrogen siklik cincin telah berubah, sehingga menunjukkan bahwa nitrogen siklik telah berpartisipasi dalam koordinasi. Dalam spektrum IR dari kedua kompleks dengan 5-methyl urasil di 640cm-1 mengalami pergeseran yang lebih rendah dari 640cm-1, ini menunjukkan bahwa nitrogen logam terlibat dalam koordinasi di kompleks yang disintesis. Spektral elektronik kompleks (tabel II) sesuai dengan literature.

 

  1. Penjelasan Geometri Senyawa Kompleks Hasil Sintesis

Pendekatan orbital molekul digunakan untuk menjelaskan struktur persegi planar kompleks dari d8 elemen. Orbital logam yang terlibat dalam ikatan σ di kompleks persegi planar adalah ndz2, ndx2-y2, (n +1) Px dan (n +1) Py. Namun, kalau dilihat dari nilai-nilai dari jumlah integral tumpang tindih, ndx2y2 (n +1) s, (n +1) Px dan (n +1) Py untuk sebagian besar ikatan σ , dan ndz2 hanya digunakan untuk kontribusi di  π orbital dari ligan.

Dari korelasi pengamatan spektra elektronik pada pengamatan kompleks [M(CN)4]-2[M= PdII ] maka dapat diasumsikan perpindahan elektron sebagai berikut:

 

 

Bab IV Kesimpulan

 

Hubungan antara band di kompleks ini dan dijelaskan untuk kompleks khas [M(CN) 4] dapat disimpulkan bahwa semua kompleks baru memiliki geometri persegi planar yang sama. Data analitis dan semua bukti-bukti yang disajikan di atas menyarankan perumusan kompleks ini sebagai Kompleks ligan campuran [PdL2Cl2] mana (L = 5-methyl urasil), yang telah disusun oleh interaksi dari senyawa induk [PdCl2] dengan ligan. Kompleks ini ditandai dengan analisis unsur, pengukuran magnetik resonansi spin elektron dan studi spektral inframerah mengandung Pd (II) d8 konfigurasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daftar Pustaka

 

Anynomous1, 2012, buracil,http://www.britannica.com/, di akses tanggal 1 januari 2013

Anynomous2, 2012,Magnetic Susceptibility Measurements – Evans Balance, http://homepages.lboro.ac.uk,di akses tanggal 1 januari 2013

Anynomous3, 2010, Introduction to IR Spectra, http://www.chem.ucla.edu, di akses tanggal 1 januari 2013

Anynomous4, 2012, Inorganic Chemistry, http://www.chegg.com, di akses tanggal 1 januari 2013

Anshu And Gupta, 2010, Synthesis And Structural Investigations Of Coordination Compounds Of Palladium (II) With 5methyl Uracil, INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ENGINEERING RESEARCH, DINDIGUL Volume 1, No 2, 2010

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

makalah unsur platina

UNSUR PLATINA

(Makalah untuk memenuhi tugas akhir kuliah pengganti UAS kimia unsur)

 

DISUSUN OLEH:

 

MUSTANGIN (105090213111004)

 

 

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013

 

 

 

PERMASALAHAN

Pendahuluan

Platinum merupakan suatu unsur yang termasuk golongan X B. Pada akhir abad ke-17, para conquistador spayol nmenemukan endapan auvial platinum sebagai kotoran pada saat mereka menambang emas di daerah choco di Kolombia. Pada tahun 1751 oleh orang swedia yang bernama sceheffer mengakui bahwa platinum merupakkan elemen ketujuh yang ada pada saat itu, sceheffer juga orang yang pertama kali mensistesis (Anynomous1, 2002).

Sifat kimia dan fisika platinum (Barbalace, 2000):

Sifat kimia

Elektrokimia Setara : 1.8197g/amp-hr

Kerja Elektron Fungsi : 5.65eV

Elektronegativitas : 2.28 (Pauling), 1,44 (Allrod Rochow)

Ionisasi Potensi

Pertama : 9

Kedua : 18,563

Valence Electron Potensi (-eV) : 92,2

Sifat fisika

Massa atom rata-rata : 195,08

Boiling Point : 4100

Entalpi atomisasi: 565 kJ / mol @ 25 ° C

Entalpi Fusion: 19,7 kJ / mol

Entalpi Penguapan: 510,5 kJ / mol

Kekerasan Skala

Brinell: 392 MN m -2

Mohs: 3,5

Vickers: 549 MN m -2

Panas Penguapan : 510kJ/mol

Titik lebur : 2045 K 1.772 ° C 3222 ° F

Volume molar: 9,09 cm 3 / mol

Spesifik Panas : 0.13J/gK

Uap Tekanan = 0.0312Pa @ 1.772 ° C

 

Isotope Massa Atom (ma/u) Kelimpahan di alam (atom %)    
190Pt 189.959917 (7) 0.014 (1)    
192Pt 191.961019 (5) 0.782 (7)    
194Pt 193.962655 (4) 32.967 (99)    
195Pt 194.964766 (4) 33.832 (10)    
196Pt 195.964926 (4) 25.242 (41)    
198Pt 197.967869 (6) 7.163 (55)    

Tabel 1. Kelimpahan isotop platina di alam (Winter., 2002).

Secara geologis, platinum ditemukan dalam lapisan tipis yang disebut bijih logam sulfida. Ini bijih sulfida ditemukan di mafikbatuan beku (yaitu, batuan beku gelap dengan tinggi zat besi danmagnesium konten). Di Amerika Serikat, tambang hanya memproduksi kelompok logam platinum (PGM) dalam apa yang ahli geologi sebut Kompleks Stillwater of Montana. Dalam beberapa tahun terakhir, tambang tua telah diperbesar dan tambang baru telah didirikan di kompleks ini.Sejumlah kecil PGM yang pulih dari tembaga pengolahan di Texas dan Utah.

Tahun 1822 jumlah besar platinum ditemukan di Pegunungan Ural di Rusia. Rusia terus menjadi sumber penting dari dunia PGM sampai hari ini. PGM paling produktif tambang berada di Afrika Selatan dalam geologi daerah yang dikenal sebagai Kompleks Bushveld. Kanada, Zimbabwe , dan Australia juga memproduksi PGM. Sejumlah besar platinum pulih setiap tahun melalui daur ulang .Pada tahun 1999, misalnya, 70 ton metrik kembali melalui daur ulang. Hal ini akan terus menjadi bagian penting dari pasokan PGM di masa depan (Anynomous2, 2008).

Senyawa dari platinum adalah (Freedman,2003):

Fluorida

PTF4: platinum (IV)fluoride,tetrafluoridaplatinum

  • PTF 6: platinum (VI) fluoride, heksafluorida platinum
  •  [PTF 5] 4: platinum (V) fluoride, pentafluoride platinum

Klorida

  • PtCl 3: platinum (II, IV) klorida, triklorida platinum
  • PtCl 4 .5 H 2 O: platinum (IV) klorida 5-air, platinum tetraklorida 5-air
  • PtCl 4: platinum (IV) klorida, platinum tetraklorida
  • Pt 6 Cl 12: platinum (II) klorida, platinum diklorida

Bromida

  • PtBr 2: platinum (II) bromida, dibromida platinum
  • PtBr 3: platinum (II, IV) bromida, tribromida platinum
  • PtBr 4: platinum (IV) bromida, platinum tetrabromide

Iodida

  • PTI 2: platinum (II) iodida, iodida platinum
  • PTI 3: platinum (II, IV) iodida, triiodida platinum
  • PTI 4: platinum (IV) iodida, platinum tetraiodida

Oksida

  • PTO: platinum (II) oksida
  • PTO 2: dioksida platinum, platinum (IV) oksida
  • PTO 3: platinum (IV) oksida peroksida, trioksida platinum

Sulfida

  • PTS: platinum (II) sulfida
  • PTS 2: platinum (IV) sulfida, platinum disulfida

Penambangan bijih platinum mirip dengan penambangan emas karena badan bijih adalah karang, tipis tabular seluas luas. Hal ini memungkinkan metode progresif pertambangan – karang yang dibor dan mengecam untuk memajukan wajah, dukungan yang dipasang untuk kontrol lokal dari hiasan dinding. Seperti di tambang emas, tambang platinum menggabungkan peningkatan penggunaan mekanisasi dan rel-metode penambangan di Stopes sedikit lebih dari satu meter. Pertambangan platinum, Namun, berbeda dari pertambangan emas dalam beberapa cara. Tidak seperti terumbu emas, yang merupakan deposit sedimen yang dihasilkan dari pengendapan partikel granular di atas tempat tidur sebuah danau pedalaman dan mengalami tekanan besar, terumbu platinum adalah batuan beku. Mereka menerobos ke daerah Bushveld sebagai magmata vulkanik cair naik dari bawah kerak bumi, kemudian pendinginan dan memperkuat. Fenomena ini menciptakan lingkungan strata kontrol berbeda nyata dari yang tambang emas(Anynomous3, 2008).

Platinum secara luas digunakan sebagai katalis untuk reaksi kimia. Penggunaan yang paling penting dari platinum dalam kendaraan, sebagai catalytic converter, memfasilitasi pembakaran lengkap hidrokarbon tak terbakar melewati knalpot. Platinum digunakan dalam perhiasan, dekorasi dan perawatan gigi. Logam dan paduannya juga digunakan untuk kontak listrik, kawat resistensi baik dan medis / laboratorium instrumen. Sebuah paduan platina dan kobalt digunakan untuk menghasilkan magnet permanen yang kuat. Logam ini juga digunakan untuk membuat elektroda disegel di kaca (sebagai koefisien termal ekspansi hampir sama dengan kaca) ( Anynomous4, 2012).

 

Permasalahan

1 bagaimana kelimpahan isotop di alam dan para penemunya?

2. bagaimana keberadaan platina di alam?

3. Mengapa platina dimanfaatkan sebagai catalytic converter pada kendaraan?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PEMBAHASAN

 

Kelimpahan Isotop

 

(Arblaster, 2000)

 

Keberadaan Platina

Platina di alam dapat ditemukan sebagai logam murni atau berpadu dengan logam lain seperti pada endapan aluvial pegunungan ural. Platina merupakan logam yang paling melimpah dari enam logam berat yaitu  paladium triad ruthenium (Ru), rhodium (Rh),  paladium (Pd),  platinum triad osmium (Os), iridium (Ir) dan platinum (Pt). Kelompok platina dibagi menjadi dua yaitu  triad analog dengan triad besi (Anynomous5, 2012).

Para hardnesses Mohs Pd dan Pt adalah 4,8 dan 4,6 (atau 4,3), masing-masing, yang cukup tinggi untuk logam, dan anggota lain dari keluarga yang lebih keras. Hardest tampaknya Os, pada 7,0, sedangkan Ir dan Ru tidak jauh di belakang di 6,5. Ini berarti platina yang sekeras besi, sementara osmium adalah sekeras kuarsa. Sebuah paduan platina-rhodium bahkan lebih keras, dan digunakan untuk berkualitas tinggi biji pena. Kekerasan tidak berarti bahwa logam tidak mudah dibentuk dan ulet. Bahkan, platinum sangat ulet dan dapat digulung menjadi lembaran yang sangat tipis dan ditarik ke dalam kawat halus. Struktur kristal adalah wajah-berpusat kubik, karakteristik logam lunak(Anynomous5, 2012).

 

Pemanfaatan Platina Sebagai Catalytic Converter

Peran platinum sebagai catalytic converter pada kendaraan adalah  adalah untuk mengoksidasi karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon. Platinum sangat efektif untuk kondisi di bawah oksigen berlebih, sehingga sering dimanfaatkan sebagai logam pilihan untuk aplikasi diesel. Untuk petrolpowered kendaraan (di mana ada keseimbangan antara Reduktor dan oksidan di knalpot gas. Katalis yang digunakan untuk kendaraan bensin juga harus mampu mengurangi NOx ke nitrogen serta mengoksidasi CO dan hidrokarbon (Golunski, 2007).

Banyak elemen transisi lainnya yang juga mampu dimanfaatkan untuk reaksi catalysing oxidation. Namun, platinum memiliki beberapa keuntungan (Golunski, 2007):

- Memiliki titik lebur tinggi;

-interaksi dengan ‘racun’ (seperti belerang senyawa) yang terbatas pada permukaan logam;

- Efisien, dapat  didaur ulang.

Logam seperti emas dan perak memiliki temperatur Tammann (lihat Tabel 2) yang jauh di bawah rata-rata gas buangan Suhu (600-700 º C) untuk mobil bensin yang di jalan bebas hambatan, dan hal ini yang membuat emas dan perak tidak digunakan sebagai catalytic converter. Selain itu, logam seperti perak dan tembaga memiliki afinitas tinggi untuk molekul yang mengandung sulfur, dan akan bereaksi membentuk senyawa (seperti sulfat logam atau sulfida). Sehingga menyebabkan logam semakin kurang. Platinum berbeda karena cenderung tidak bereaksi total atau reaski ireversibel, yaitu molekul sulfurcontaining sebagai katalis (Golunski, 2007).

Tabel 2 data suhu tamman (Golunski, 2007).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KESIMPULAN

            Dari permasalahan dan pembahasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa platina mempunyai isotop dengan kelimpahan dibawah ini

Isotope Kelimpahan di alam (atom %)    
190Pt 0.014 (1)    
192Pt 0.782 (7)    
194Pt 32.967 (99)    
195Pt 33.832 (10)    
196Pt 25.242 (41)    
198Pt 7.163 (55)    

Platina dialam dalam bentuk murninya atau bergabung dengan logam lainnya, gabungan platina dengan logam lain dibagi menjadi dua yaitu yaitu  triad analog dengan triad besi. Pemanfaatan logam platina sebagai catalytic converter pada kendaraan merupakan logam yang memiliki kelebiahan dibandingan dengan logam lain.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Anynomous1, 2002, Platinum – History and Investment, http://www.azom.com, diakses pada tanggal 1 januari 2013

Anynomous2, 2008,Platinum, http://www.eoearth.org/article/Platinum, di akses pada tanggal 2 januari 2013

Anynomous3, 2008, Platinum group metals in south africa ,http://www.bullion.org.za/content, di akses pada tanggal 2 januari 2013

Anynomous4, 2012,Platinum Element Facts ,http://www.chemicool.com, di akses pada tanggal 3 januari 2013

Anynomous5, 2012, Platinum, http://nature.berkeley.edu, di akses pada tanggal 6 januari 2013

Arblaster, 2000, The Discoverers of the Platinum Isotopes, Phtinwn Mckrls h.2,000 ,44, (4): Rotech Laboratories, Wednesbury, West Midlands WSlO 786, U.K.

Barbalace, Kenneth L.,2000, Periodic Table of Elements, environmental chemistry.com  diakses pada tanggal  1 januari 2013

Freedman, Elizabeth., 2003, Platinum, http://www.chm.bris.ac.uk, di akses pada tanggal 2 januari 2013

golunski, 2007, Why Use Platinum in Catalytic Converters?, www.platinummetalsreview.com, di akses pada tanggal 6 januari 2013

Winter, Mark., 2002, Isotopes of platinum,www.webelements.com, di akses pada tanggal 3 januari 2013

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

praktikum kimia organik (jurnal)

ISOLASI EUGENOL DARI MINYAK CENGKEH

Windari, Aprilia Hema S., Rosalina Djatmika., Elok Nuri Widyasari, Mega Dona Indriana dan Mustangin

Mahasiswa Jurusan Kimia FMIPA, Universitas Brawijaya

ABSTRAK

            Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui cara isolasi eugenol dari minyak cengkeh dan untuk mengetahui sifat-sifat fisik dan kimia eugenol hasil isolasi serta menganalisisnya dengan spektrofotometer. Langkah-langkah isolasi eugenol diawali dengan memurnikan minyak cengkeh dengan kromatografi kolom, kemudian dilakukan penambahan NaOH ke dalam minyak cengkeh untuk membentuk garam Na-eugenolat, selanjutnya ditambahakan HCl untuk mendapatkan eugenol dari garamnya. Setelah ditambahkan HCl, dilakukan ekstraksi dengan corong pisah untuk memisahkan eugenol dari fasa air. Langkah selanjutnya adalah dilakukan pengujian sifat kimia dan fisika eugenol hasil isolasi. Uji sifat kimia dilakukan dengan cara penambahan reagen KMnO4untuk menguji adanya ikatan rangkap non aromatis pada isolat eugenol. Uji sifat fisika dilakukan dengan cara pengukuran berat jenis isolat dengan pikometer dan mengukur indeks biasnya dengan refraktometer, selanjutnya dilakukan identifikasi senyawa dengan menggunakan spektrofotometer FTIR dan UV-Vis. Dari hasil percobaan diperoleh eugenol hasil isolasi sebesar 26 ml, sedangkan eugenol hasil perkolasi sebanyak 27 ml dengan densitas 1,32 gram/ml dan  indeks bias eugenol sebesar 1,5315, presentase eugenol yang didapat sebesar 87 %. Pada uji sifat kimia, setelah penambahan larutan KMnO4 1% terbentuk endapan hitam yang menandakan  adanya ikatan rangkap non aromatis dalam eugenol. Pada analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis diperoleh panjang gelombang maksimum eugenol 289 nm. Sedangkan pada analisis spektrofotometer IR diperoleh serapan pada daerah serapan 3523,71 nm yang menandakan gugus OH, daerah serapan 3076,25 nm yang menunjukkan gugus benzene, daerah  serapan 2929,67 nm yang menunjukan  gugus C-H alkil, daerah serapan 1514,02 nm yang menunjukan gugus C=C aromatik, daerah serapan 1267,15 yang menunjukan gugus O-H fenil dan daerah serapan 1232,43 nm yang menunjukan gugus C-O eter. Hasil  ini menunjukkan bahwa sampel yang dianalisis adalah eugenol.

 

Kata kunci: eugenol, isolasi, minyak cengkeh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABSTRACT

 

This experiment aims to determine how the isolation of eugenol from clove oil and to determine the physical properties and chemical eugenol isolation and analyze the results with a spectrophotometer. The isolation of eugenol step  begin with purifying clove oil by column chromatography, and then added  NaOH to the clove oil to form salts Na-eugenolat, then added  HCl to obtain eugenol of salt. After  added  HCl, eugenol was extracted by separating funnel to separate from the aqueous phase. The next step is testing the chemical and physical properties of the isolated eugenol. Chemical test is done by adding KMnO4 reagent to test for non-aromatic double bond in eugenol isolates. Test physical properties is done by measuring the specific gravity pycometer isolate and measure the refractive index with a refractometer, further identification of compounds using FTIR and UV-Vis spectrophotometer. From the experimental results obtained eugenol isolated yield of 26 ml, whereas eugenol percolation results by 27 ml with a density of 1.32 g / ml and the refractive index of eugenol is 1,5315. eugenol percentage gained by 87%. On the chemical test, after the addition of 1% KMnO4 solution, there is  a black sediment, which indicates non-aromatic double bond in eugenol. In the analysis using UV-Vis spectrophotometer obtained maximum wavelength 289 nm eugenol. While the analysis of the obtained absorption spectrophotometer IR absorption region at 3523.71 nm indicating an OH group,  absorption region 3076.25 nm indicating the benzene group,   absorption region 2929.67 nm indicating the CH alkyl, , absorption regions 1514.02 nm indicating group C = C aromatic, absorption region 1267.15 indicating OH group phenyl and absorption region  1232.43 nm indicating  group CO ether. These results indicate that the samples analyzed were eugenol.

 

Keywords: eugenol, insulating oil, clove

 

 

 


  1. 1.    PENDAHULUAN

Minyak atsiri merupakan salah satu potensi melimpah yang dimiliki oleh bangsa indonesia. Produk minyak atsiri yang baru merupakan hasil dari minyak kasar (Crude oil). Apabila minyak kasar tersebut diolah lebih lanjut dengan menghasilkan beberapa komponen yang bervariasi yaitu minyak esensial murni, maka akan dihasilkan produk-produk minyak esensial yang lebih ekonomis. Salah satunya adalah minyak cengkeh yang merupakan salah satu andalan ekspor minyak atsiri yang potensial.

Minyak cengkeh merupakan salah satu minyak atsiri yang berada di indonesia adalah produk alami yang tidak mahal dan dapat diperoleh dengan mudah di Asia Tenggara. Daerah penghasil minyak daun cengkeh di Indonesia berlokasi disekitar Padang, Bengkulu, Lampung, Jawa, Minahasa dan Kepulauan Maluku. Laporan penelitian dari Nurhasanah (2009) mengungkapkan, Pulau Jawa memiliki pertanaman cengkeh dengan luas areal mencapai ± 50.000 ha, diperkirakan memiliki potensi daun cengkeh gugur ± 305 ton per hari atau setara dengan 4,4 ton minyak cengkeh per hari (Sani, 2005).

Pemakaian minyak cengkeh di dalam negeri masih sangat terbatas, secara garis besar dari komoditi minyak cengkeh di Indonesia yang di ekspor ke luar negeri masih berupa bahan mentah. Guther (1990) mengatakan bahwa salah satu cara untuk menambah nilai tambah dan daya guna dari minyak cengkeh, sebagaimana diberlakukan di negara-negara maju seperti Amerika, Inggris dan Jerman adalah dengan memproduksi senyawa isolat eugenol minyak cengkeh dan senyawa turunannya seperti isoeugenol dan vanilin. Harga produk-produk tersebut jauh lebih mahal daripada harga minyak cengkeh.

Minyak cengkeh di indonesia secara tradisional diproduksi melalui proses distilasi bunga, tangkai bunga, dan daun-daun pohon cengkeh Euginia aromatica. Komponen-komponen yang ada di dalam minyak cengkeh yaitu berupa eugenol, iso eugenol, eugenol asetat, methyl eugenol, vanilin dan derivatnya. Eugenol merupakan salah satu kandungan yang utama dan paling dominan dari minyak cengkeh yaitu sebesar 70 – 90% (Tamaru et al., 1998).

Eugenol merupakan cairan tidak berwarna atau berwarna kuning-pucat, dapat larut dalam alkohol, eter dan kloroform. Mempunyai rumus molekul C10H1202 , bobot molekulnya adalah 164,20 dan titik didih 250 -255°C. Berdasarkan penelitian oleh Reddy, et. al (2008), eugenol dapat digunakan untuk menentukan kontaminan Aspergilli di dalam nasi. Penelitian Reddy, et. al (2008), juga membuktikan bahwa eugenol dapat diaplikasikan sebagai bahan obat oral candidiasis. Senyawa eugenol dapat digunakan sebagai antioksidan yaitu senyawa kimia yang dapat menghambat proses otoksidasi lemak tidak jenuh. Berdasarkan keterangan dalam Nurdin (2007), eugenol dapat digunakan sebagai obat bisul, anti kanker dan insektisida.

Isolasi eugenol dapat dilakukan melalui beberapa jenis proses pemurnian (isolasi). Di  antaranya, yaitu proses ekstraksi, distilasi fraksionasi (rektifikasi), kromatografi kolom, ekstraksi superkritik, dan distilasi molekuler (Anny S, 2002). Selama ini, telah dilakukan pengambilan   eugenol hanya dengan proses ekstraksi menggunakan  NaOH  dan  menghasilkan  kadar   eugenol  sebesar  82,6%  (Sri Suhenry,  2001).  Selain  itu  juga  telah  dilakukan  pengambilan   dengan  cara ekstraksi minyak daun cengkeh menggunakan NaOH berlebih dan dilanjutkan proses pengasaman dengan larutan HCl pekat, hanya mencapai kadar eugenol sekitar 86% (Sastrohamidjojo, 2002). Dari proses ekstraksi ini, kelemahan terjadi pada proses recovery solven.   Untuk itu, pada penelitian ini dilakukan isolasi eugenol dengan distilasi fraksionasi tekanan rendah  tanpa menggunakan bahan lain seperti pelarut  serta  mencegah  dekomposisi  komponen  dalam  minyak  daun  cengkeh. Teknologi ini diharapkan dapat mengambil komponen eugenol  sebagai produk utama dari minyak daun cengkeh tanpa merusak performa minyak daun cengkeh tersebut karena berlangsung pada temperatur rendah.

 

  1. 2.        EKSPERIMEN

2.1. Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan “Isolasi Eugenol dari Minyak Cengkeh” ini adalah minyak cengkeh perdagangan, larutan NaOH (35 gr/150 mL air), larutan HCl 25%, n-heksana, larutan KMnO4 1%, etanol absolut, lempung aktif, dan kapas.

2.2.  Alat

Peralatan yang digunakan dalam percobaan “Isolasi Eugenol dari Minyak Cengkeh” ini adalah kolom kromatografi, corong pisah, seperangkat alat gelas, piknometer, refraktometer, rotary evaporator, neraca digital, spektrofotometer UV-Vis, dan spektrofotometer IR.

 

2.3    Prosedur

 

2.3.1 Pemurnian Minyak Cengkeh

Minyak cengkeh yang akan diisolasi dimurnikan terlebih dahulu dengan kolom kromatografi. Pada proses ini, kolom kromatografi diisi kapas pada bagian dasar, dimasukkan lempung aktif 2/3 bagian dan divakumkan. Sampel berupa minyak cengkeh perdagangan dialirkan melalui kolom kromatografi tersebut hingga dihasilkan minyak cengkeh murni.Massa jenis minyak cengkeh sebelum pemurnian diukur terlebih dahulu dengan piknometer 10 mL.

 

2.3.2 Isolasi Minyak Cengkeh

Isolasi eugenol dari minyak cengkeh dilakukan dengan diambil 31 mL minyak cengkeh hasil pemurnian dan dimasukan dalam beake glass, kemudian dimasukkan ke dalam water bath pada temperatur 900C . Selanjutnya ditambahkan NaOH 35gr/150ml sebanyak 37 mL sedikit demi sedikit sambil dilakukan pengadukan untuk mempercepat reaksi sampai campuran bersifat alkalis hingga terdapat 2 fasa. Eugenol dan NaOH akan membentuk natrium eugenolat yang larut dalam air. Jika menggumpal maka ditambahkan air secukupnya sambil dipanaskan di atas waterbath. Apabila lapisan atas masih cukup banyak, maka ditambahkan kembali larutan NaOH dan digabungkan dengan hasil sebelumnya. Lalu beaker glass didinginkan dalam wadah berisi air. Larutan dimasukan dalam corong pisah dan dikocok agar homogen dan didiamkam.

Lapisan bawah ditambah HCl 25% sampai terbentuk 2 fasa pada pH ± 3. Lapisan atas (lapisan eugenol) disimpan dalam erlenmeyer dan lapisan bawah ditambah HCl dan diekstrasi kembali dengan corong pisah. Eugenol yang diperoleh dicampur menjadi satu  dan diukur volume dan dihitung rendemen hasil eugenol. Apabila jumlah eugenol yang diperoleh cukup sedikit, lapisan bawah (lapisan air) diekstraksi dengan 25mL n-heksana (atau petroleum eter) sebanyak 3 kali. Pelarut petroleum eter dipisahkan dengan rotary evaporator.

 

2.3.3 Identifikasi Isolat Eugenol

Eugenol hasil isolasi diidentifikasi/ dikarakterisasi sifat fisiknya melalui pengukuran dengan picnometer 10 ml untuk mengetahui berat jenis eugenol hasil isolasi dan juga dengan refraktometer untuk mengetahui indeks biasnya. Untuk uji sifat kimia dengan mereaksikan eugenol hasil isolasi dengan etanol absolut dan KMnO4. Penambahan KMnO4 bertujuan untuk mengetahui adanya ikatan jenuh (ikatan rangkap C=C) yang ditunjukkan dengan terbentuknya endapan warna cokelat. 2 tabung reaksi diisi masing – masing 3 tetes eugenol hasil isolasi. Pada tabung reaksi 1 ditambahkan dengan 1 ml etanol absolut dan larutan KmnO4 1% dan pada tabung reaksi 2 ditambahkan dengan 1 ml larutan CCl4 dan larutan Br2 2%. Hilangnya warna dari kedua pereaksi menunjukkan adanya ikatan rangkap non aromatik. Karena tidak tersedianya bahan, maka pada percobaan ini tidak dilakukan pengujian dengan larutan CCl4 dan larutan Br2.

Eugenol hasil isolasi diidentifikasi dengan Spektrofotometer FTIR. Pertama-tama, dihidupkan spektrofotometer FTIR, kemudian dibuat pelet KBr dalam alat pembuat pelet KBr (compartment). Eugenol hasil isolasi diteteskan beberapa dalam pelet KBr.Dimasukan alat pembuat pil KBr dalam spektrofotometer FTIR dan ditentukan serta dibandingkan  spektrum eugenol hasil isolasi dengan eugenol standar.

Analisis eugenol hasil isolasi berdasarkan serapan maksimum dengan Spektrofotometer UV-Vis dilakukan dengan cara dihidupkan spektrofotometer UV – Vis. Lalu dibaseline spektrofotometer UV – Vis dengan n – heksana. Diteteskan 1/8 tetes eugenol hasil isolasi  dalam n – hexan pada cuvet sampel. Ditentukan spektrum eugenol hasil isolasi.

 

  1. 3.        HASIL DAN DISKUSI

 

3.1 Proses Pemurnian Minyak Cengkeh

Untuk memurnikan minyak cengkeh dilakukan perlokasi dengan menggunakan lumpur aktif dan kapas atau wool dalam wadah kolom kromatografi tanpa adanya gangguan sinar dari luar. Pada kolom kromatografi dimasukan kapas atau wool yang berguna untuk menyaring lumpur aktif yang larut dalam minyak cengkeh. Lalu dimasukan lumpur aktif yang berupa serbuk cokelat dalam kolom kromatografi di atas kapas / wool. Lumpur aktif berguna untuk mengikat senyawa lain dalam minyak cengkeh sehingga minyak cengkeh yang didapatkan menjadi lebih murni. Kolom kromatografi dilapisi dengan aluminium foil yang berfungsi untuk menghindari adanya sinar supaya minyak cengkeh tidak teroksidasi oleh sinar luar sehingga minyak cengkeh yang didapat merupakan minyak cengkeh murni.

 

 

3.2 Proses Isolasi Eugenol

Isolasi dilakukan penambahan larutan NaOH pada minyak cengkeh hasil pemurnian  agar terbentuk garam Na-eugenol sambil dipanaskan untuk mempercepat reaksi. Berikut ini adalah reaksi yang terjadi antara eugenol direaksikan dengan NaOH membentuk Na-eugenolat dan air adalah:

 

Pada reaksi diatas ion H+  digantikan oleh ion Na+ pada gugus gugus -OH dalam senyawa eugenol.  Ion Na+ berasal dari ionisasi larutan NaOH yang ditambahkan. Ion Na+ dan eugenol akan membentuk ikatan O-Na sehingga terbentuk garam Na-eugenolat, sedangkan ion H+ yang dilepaskan oleh eugenol diikat oleh gugus -OH membentuk molekul H2O. Garam Na-eugenolat terdistribusi dalam fasa air dan senyawa-senyawa kandungan minyak cengkeh yang lain masih tertinggal dalam fasa organic.

 

Terbentuk 2 fasa ; fasa atas berupa padatan dan fasa bawah berupa cair. Fasa padatan diambil dan dimasukan dalam corong pisah, dikocok dan ditambahkan HCl 25% sampai untuk mengikat natrium (Na) dari garam Na – eugenol  sehingga didapatkan eugenol murni pada fasa atas.

Berikut adalah reaksi ketika Na-eugenolat ditambahkan larutan HCl :

 

 

Pada reaksi tersebut diatas terjadi pengikatan ion Na+ pada Na-eugenolat oleh ion Cl- dari HCl membentuk garam NaCl dan pengikatan ion H+ dari HCl oleh ion O- membentuk senyawa eugenol.

3.3  Analisis Uji Sifat Kimia

Hasil isolasi minyak cengkeh dilakukan identifikasi adanya ikatan rangkap non aromatis dengan cara penambahan larutan etanol dan KMnO4. Berdasarkan uji sifat kimia dengan penambahan etanol senyawa hasil isolasi minyak cengkeh tidak mengalami perubahan sedangkan dengan penambahan KMnO4 senyawa hasil isolasi minyak cengkeh mengalami perubahan yaitu terbentuk endapan berwarna hitam. Hal ini menandakan bahwa isolat  eugenol mengandung ikatan rangkap non aromatis. Berdasarkan teoritis senyawa eugenol apabila direaksikan etanol dan KMnO4 menghasilkan hasil yang positif, dimana dengan etanol akan larut dan dengan KMnO4 akan menghasilkan endapan.

3.4 Analisis Uji Sifat Fisika

Hasil isolasi minyak cengkeh dilakukan identifikasi uji sifat fisika yang dilakukan dengan perhitungan rendeman yang dihasilkan dan perhitungan massa jenis dari senyawa yang dihasilkan. Dari hasil perhitungan rendeman didapatkan presentase sebesar 87% dan dari perhitungan massa jenis dihasilkan massa jenis sebesar 1,32 gr/ml dan didapatkan pula indeks bias sebesar 1,5315. Berdasarkan literatur kandungan eugenol dalam minyak cengkeh sebesar 70%-90%, jadi hasil yang diperoleh bisa dikatakan adalah eugenol sedangkan berdasarkan massa jenis yang diperoleh jauh lebih besar dibandingkan dengan literatur yaitu 1,0651 gr/ml. sedangkan untuk indeks bias literatur sebesar 1,534-1,538.

3.5  Analisis Data Spektra Serapan Spektrofotometri IR

Berdasarkan hasil pengukuran  Spektrofotometri IR maka didapatkan sebuah spektra serapan. Dari spektra serapan itu diketahui terdapat gugus O-H dengan serapan 3523,71 nm, gugus benzena dengan serapan 3076,25 nm, gugus C-H alkil dengan serapan 2929,67 nm, gugus C=C alkil dengan serapan 1637,46 nm, gugus C=C aromatik dengan serapan 1514,02 nm, gugus O-H fenil dengan serapan 1267,15 nm dan gugus C-O eter dengan serapan 1232,43 nm.Hasil spektra serapan, dimana gugus-gugus yang diserapa merupakan gugus dari senyawa eugenol dan jika dibandingkan dengan spektra standar dari eugenol spektra yang dihasilkan mirip. Sehingga dapat dikatakan hasil yang diperoleh dari hasil isolasi minyak cengkeh mengandung senyawa eugenol.

 

Gambar 1. Spektra IR Sampel

 

Gambar 2. Spektra IR Senyawa Eugenol Standar (Anny,2002)

3.4 Analisis Data Serapan Spektrofotometri UV-VIS

Pengukuran serapan atau absorbansi dari  senyawa hasil isolasi minyak cengkeh menggunakan spektrofotometri UV-VIS dihasilkan nilai absorbansi dan panjang gelombang maksimum senyawa hasil isolasi minyak cengkeh sebesar 289 dan 2,46 nm. Sedangkan berdasarkan literatur panjang gelombang maksimum dari eugenol adalah 285 nm, jadi hasil mendekati panjang gelombang literatur dan dapat dikatakan hasil mengandung eugenol. Eugenol hasil isolasi ini memiliki transisi elektronik n à π* dengan λmax>270 nm Adanya perbedaan hasil antara teoritis dengan penelitian disebabkan karena adanya pengaruh pelarut yaitu n-heksan yang dapat menyebabkan pergeseran panjang gelombang ke arah red shift (batokromik) yaitu ke panjang gelombang yang lebih tinggi. Dari karakteristik di atas dapat disimpulkan bahwa senyawa yang diperoleh dari hasil isolasi merupakan  senyawa eugenol yang memiliki struktur sebagai berikut :

4        KESIMPULAN

Rendemen yang dihasilkan dari isolasi minyak cengkeh adalah 87%. Pengukuran serapan senyawa hasil isolasi minyak cengkeh menggunakan spektrofotometer UV-VIS dihasilkan nilai absorbansi 289 dan panjang gelombang maksimum adalah 2,46 nm. Sedangkan berdasarkan pengukuran melalui spektrofotometer IR diketahui terdapat gugus O-H dengan serapan 3523,71 nm, gugus benzena dengan serapan 3076,25 nm, gugus C-H alkil dengan serapan 2929,67 nm, gugus C=C alkil dengan serapan 1637,46 nm, gugus C=C aromatik dengan serapan 1514,02 nm, gugus O-H fenil dengan serapan 1267,15 nm dan gugus C-O eter dengan serapan 1232,43 nm. Berdasarkan beberapa analsis yang dihasilkan maka dapat disimpulkan bahwa senyawa hasil isolasi minyak cengkeh mengandung senyawa eugenol.

 

  1. 5.      REFERENSI

Anny, S., 2002, Anny S. 2002. Pengolahan Lanjut Minyak Atsiri dan Penggunaannya Dalam Negeri.  Workshop  Nasional  Minyak  Atsiri  30  Oktober  2002,  Dirjen Industri Kecil Dagang Menengah, Depperindag.

Gunther Ernest. 1990. Minyak Atsiri. Jilid IV b. Ketaren (penerjemah). UI Press, Jakarta.

Nurdin, Ali., Achmad Mulyana dan Hadi Suratno, 2007, Isolasi Eugenol dari Minyak Daun Cengkeh Skala Pilot Plant, Jurnal Saint dan Teknologi BPPT, Pustaka Iptek, Vol. 3

Nurhasanah, Siti., Efri Mardawati dan Marlrrn Herudiyanto., 2009, Komoditi Cengkeh, Staff Pengajar jurusan Teknologi Industri Pangan, Unpad.

Reddy, M. S., Basha, S., Kumar, V. G., Joshi, H. V., Ramachandraiah, G. 2008b. Distribution, Enrichment and Accumulation of Heavy Metals in Coastal Sediments of Alang–Sosiya Ship Scrapping Yard, India. Marine Pollution Bulletin, Vol 48, 1055–1059

Sani, Nur Hapsari., 2005, Pemisahan Eugenol Dari Minyak Daun Cengkeh Dengan Larutan NaOH, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Soe Bar Djo Brotohardjono, UPN, Jawa Timur.

Sastrohamidjojo, H. 2002. A Study of Some Indonesian Essential Oils. Disertasi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.

Sri, Suhenry., 2001, Meningkatkan  Kualitas  Minyak  Cengkeh  Rakyat  dengan Larutan NaOH. Yogyakarta : Jurusan Teknik Kimia UPN Veteran.

Tamaru, Y., Y. Takani, T. Yoshida and T. Sakamoto. 1998.  Crucial role of extracellular polysaccharides in desiccation and freezing tolerance in the terrestrial cyanobacterium Nostoc commune.   Appl. Environ. Microbiol. 71:7327–7333

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

ebook kimia/ chemistry ebook

Dipostkan oleh Mirza Mujtaba Alias Mustangin

Pada Tanggal 10 Desember 2012

 

teman-teman terimakasih telah mengunjungi blog ku, disini saya menguploud ebook kimia yang bisa didownload gratis, semoga ebook ini dapat memberi manfaat bagi teman-teman.

1.Atkins – Physical Chemistry 2

2. Atkins, Physical Chemistry, 8th ed.-Solutions Manual

3. Vogel’s Textbook of Macro and semimicro qualitative inorganic analysis, 5th ed 1979

4. Introduction to Chemical Kinetics

5. Dean’s Analytical Chemistry Handbook 2d ed – Pradyot Patnaik

6. [eBook - Chemistry - PDF] Advanced Organic Synthesis – 1971 – Richard S. Monson

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

reaksi oksidasi dan reduksi (redoks)

 ditulis oleh Darjito Dosen Jurusan Kimia Universitas Brawijaya

OKSIDASI DAN REDUKSI

  • Ekstraksi Unsur
  • Potensial Reduksi
  • Kestabilan Redoks dalam Air
  • Diagram Data Potensial

PENDAHULUAN

Pemahaman oksidasi dan reduksi berkembang dari pekerjaan ekstraksi unsur dari sumber alam.

Analisis Termodinamika dalam kerja ini sangat dikedepankan, sementara aspek kinetik kurang dominan mengingat reaksi ini selalu dikerjakan pada temperatur tinggi, dimana reaksi akan berlangsung secara cepat.

Bagaimanapun juga ketika reaksi oksidasi dan reduksi dalam larutan dilakukan pada temperature  kamar,  maka pertimbangan aspek kinetik menjadi sesuatu yang dipentingkan. Dalam kasus ini kita harus memutuskan : pertama apakah reaksi secara termodinamika mungkin terjadi dan baru kemudian apakah reaksi tersebut secara kinetik dapat dilaksanakan.

Oksidasi dan readuksi dalam larutan secara terbuka dipelajari dalam teknik elektrokimia. Sebagai hasil kebanyakan data hubungan dari reaksi ini dalam bentuk potensial elektrik, dan kita dapat menerangkan bagaimana informasi seperti ini dapat digunakan. Kita dapat memulai dari beberapa teknik diagram yang meringkas hubungan termodinamika  dengan keadaan oksidasi. Salah satu penggunaan yang akan diterangkan adalah penggunaan diagram ini untuk merangkum kecenderungan stabilitas dari tingkat oksidasi dari unsur blok d dan blok f.

Reaksi Redoks dapat ditandai oleh adanya kehilangan elektron dari satu senyawa dan perolehan/penambahan elektron oleh senyawa yang lainnya.  Bila elektron bertambah dinamakan reduksi dan bila elektron hilang di namakan oksidasi, bila proses tersebut berlangsung secara bersamaan dinamakan sebagai reaksi redoks.  Senyawa yang memberikan elektron dinamakan sebagai zat pereduksi dan senyawa yang menerima elektron dinamakan sebagai zat pengoksidasi.

Reaksi redoks memiliki kemiripan dengan reaksi transfer proton, dimana proton ditransferkan dari asam Bronsted ke basa Bronsted,  sedangkan pada reaksi redoks satu atau lebih elektron ditransferkan (kemungkinan diikuti atom) dari zat pereduksi ke zat pengoksidasi.

 

EKSTRAKSI UNSUR

Definisi original dari reduksi adalah reaksi dimana sebuah oksida diubah menjadi sebuah unsur. Hal yang serupa oksidasi secara original berarti kebalikannya dari reaksi reduksi dimana sebuah unsur bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan oksida. Kedua istilah tersebut secara umum menghasilkan definisi adanya transfer elektron dan dalam kasus khusus masih digunakan sebagai dasar dari sebagaian besar industri kimia.

 

REDUKSI BIJIH OKSIDA

Oksigen merupakan komponen atmosfer yang secara  dominan berperan dalam proses photosintesis sejak berjuta-juta tahun yang lalu, dan beberapa logam ditemukan dalam bentuk oksida. Setelah kira-kira 4000 BC, tembaga telah dapat diekstraksi dari batuannya pada temperatur yang dapat dicapai dalam tungku primitive (sederhana),  dan proses peleburan tembaga telah ditemukan dimana batuan direduksi dengan memanaskan lelehannya dengan zat pereduksi seperti karbon. Sejak saat itu reduksi logam dari beberapa batuan penting ini adalah sulfida, pelelehannya sering didahului oleh konversi sulfida menjadi oksida  dengan memanggangnya di udara.

Hal itu berlangsung sampai mendekati abad 1000 BC, dengan dimulainya zaman besi yang memerlukan temperatur lebih tinggi untuk terjadinya reduksi dari unsur yang direduksi seperti besi telah dapat dilakukan.  Karbon telah memegang peran  secara dominan sebagai zat pereduksi sampai akhir abad sembilan belas, dan logam-logam yang memerlukan temperature  lebih tinggi untuk produksinya tidak dapat diproduksi meskipun batuannya sangat melimpah keberadaannya.

Teknologi pemecahan masalah diatas yang telah dihasilkan dalam konversi aluminum dari konstruksi logam utama telah diperkenalkan sebagai elektrolisis.  Ketersediaan dari power elektrik juga telah memperluas skope reduksi karbon, untuk elektrik furnace dapat mencapai temperatur yang lebih tinggi daripada furnace pembakaran karbon, sebagai contoh adalah blast furnace. Jadi magnesium merupakan logam abad duapuluh yang dapat diektraksi dengan proses Pidgeon, yaitu reduksi elektrotermal dari oksida menggunakan karbon sebagai zat pereduksi.

 

DIAGRAM ELLINGHAM

Meskipun faktanya reaksi redoks tidak selalu mencapai kesetimbangan, parameter termodinamik paling tidak dapat digunakan untuk mengidentifikasi yang manakah reaksi yang mungkin. Reaksi redoks, pada kondisi temperatur dan tekanan konstan,  energy bebas Gibss  reaksi (DG) adalah negatip. Harga DG biasanya dianggap sebagai harga energy bebas Gibbs standar DGq karena dihubungkan dengan konstata kesetimbangan melalui persamaan :

DGq = -RTln K

Dengan demikian nilai negatip dari DGq berkorelasi untuk K >1 dan menunjukkan bahwa reaksi dapat terjadi.  Laju reaksi juga relevan tetapi pada temperatur yang tinggi reaksi sering berlangsung cepat dan kita umumnya mengasumsikan bahwa proses dapat terjadi melalui perkiraan termodinamika.

Energi bebas dari reduksi oksida logam tergantung pada temperatur hal ini terlihat berbeda-beda dari logam untuk mencapai temperatur yang lebih tinggi. Hubungan antara energy bebas Gibbs dan temperatur ditunjukkan pada diagram Ellingham,  yang menggambarkan hubungan antara energy bebas Gibbs dari berbagai bentuk oksida versus temperatur (Gambar dibawah).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar : Diagram Ellingham untuk Reduksi Oksida Logam. Energi bebas standar untuk pembentukan oksida logam dan tiga oksida karbon.

 

 

Diagram Ellingham menyediakan sebuah cara dari perlakuan reaksi redoks secara keseluruhan

2C(s) + O2(g) ® 2CO(g)                                        DGq (C, CO)

2CO(g) + O2(g) ® 2CO2 (g)                                 DGq (CO, CO2)

2C(s) + O2(g) ® 2CO2(g)                                      DGq (C, CO2)

Dan untuk oksidasi

2/xM(s atau l) + O2(g) ® 2/xMOx(s)                DGq (M)

Dimana :

M = logam

Semua reaksi dituliskan untuk 1 mol O2, jadi kita dapat dengan mudah melakukan kombinasi. Diagram Ellingham menunjukkan variasi dari DGq reaksi tiap-tiap individu oksida logam dengan temperatur.

Kita dapat memahami slope dari garis pada diagram Ellingham  sebagai symbol entropi reaksi DSq dan merupakan hubungan dDGq /dT = -DSq . Dengan demikian bila harga entropi menjadi lebih besar, maka slope dari DGq menjadi lebih besar pula. Pada kasus pembentukan oksida logam dan oksidasi CO menjadi CO2 entropi reaksi adalah negatip dan slopnya positip, sedangkan pada oksidasi C(s) menjadi CO(g) memiliki entropi reaksi positip dengan slop negatip.

Jika DGq (M) bernilai positip pada temperatur tertentu, reaksi berjalan berkebalikan, dekomposisi thermal oksida dapat terjadi tanpa diperlukan adanya zat pereduksi. Dari Gambar diagram Ellingham bahwa Ag2O bersifat tidak stabil dan terdekomposisi menjadi Ag dan O2 pada temperature diatas 250oC.

Sebagian besar oksida logam memerlukan zat pereduksi, reaksi secara keseluruhan adalah sebagai berikut :

C(s) + O2(g) ® CO2(g)                   DGq (C, CO2)

2/xM(l) + O2(g) ® 2/xMOx(s)     DGq (M)

C(s) + 2/xMOx(s)  2/xMOx(s)  ® 2/xM(l) + CO2(g)    DGq = DGq (C, CO2) – DGq (M)

Secara umum harga energy bebas Gibs merupakan kombinasi dari :

DGq = DGq (C, CO2) – DGq (M)

Dimana DGq (C) adalah energy untuk oksidasi karbon. Sehingga secara termodinamika temperatur  untuk reduksi logam dapat terjadi jika garis dari oksida logam berada diatas dari oksidasi karbon, dimana DGq untuk reduksi oksida logam oleh karbon berharga negatip.

Contoh : Penggunaan Diagram Ellingham

Berapa temperature paling rendah dimana ZnO dapat direduksi menjadi logam oleh karbon? Bagaimana reaksi secara keseluruhan pada temperature ini?

Jawab : Dari diagram Ellingham garis ZnO  berada diatas Oksidasi C, CO pada temperatur kira-kira 950oC, sehingga diatas temperatur ini reaksi reduksi secara termodinamika dapat terjadi. Reaksinya adalah :

2C(s) + O2(g) ® 2CO(g)

2Zn(l) + O2(g) ® 2ZnO(s)

Reaksi Keseluruhan :

2C(s) + 2ZnO(s)  ® 2Zn(l) + 2CO(g)

Atau

C(s) + ZnO(s)  ® Zn(l) + CO(g)

 

Latihan :

Berapa temperature minimum untuk reduksi MgO dengan karbon dan tuliskan reaksi secara keseluruhan?

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

pkm gt q tentang pemanfaatan silika

ditulis oleh Mirza Mujtaba santri LTPLM dan mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Brawijaya

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Negara Indonesia adalah negara agraris, sehingga perubahan di bidang pertanian merupakan salah satu program utama yang terus-menerus ditingkatkan oleh pemerintah Indonesia mengingat sebagian besar masyarakat Indonesia bekerja di bidang pertanian. Peningkatan perubahan di bidang pertanian dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Tetapi seiring dengan meningkatnya produksi pertanian (padi) timbul masalah baru, yaitu berlimpahnya limbah pertanian yang belum dimanfaatkan secara maksimal seperti sekam padi.

Sekam padi merupakan salah satu produk samping dari proses penggilingan padi. Selama ini sekam padi hanya menjadi limbah yang belum dimanfaatkan secara optimal. Sekam padi lebih sering digunakan sebagai bahan pembakar bata merah, alas ternak, atau dibuang begitu saja. Padahal dari beberapa penelitian (Shofiatun,2000) yang telah dilakukan menunjukkan bahwa abu sekam padi mengandung SiO2 (silika) sekitar 95,52 % (Syafriadin,1998).

Abu sekam padi yang mengandung SiO2 (silika) tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar untuk pembuatan gel metasilikat. Gel metasilikat yang sudah dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai media penumbuhan kristal tunggal. Kristal tunggal adalah suatu padatan yang atom-atom dalam molekulnya diatur dalam suatu keterulangan. Sebagian padatan kristal tersusun dari jutaan kristal tunggal yang kecil yang disebut grain (Miligan,1979). Menurut Patel (1997), gel metasilikat adalah metode yang paling tepat dan sederhana untuk penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS). Kristal tunggal greenokcite (CdS) dalam jangka panjang dapat dihunakan sebagai semikonduktor.

Teknologi konversi energi matahari menjadi energi listrik secara langsung dengan menggunakan sel surya telah dikembangkan sejak tiga dekade yang lalu dan mengalami perkembangan pesat dalam tahun terakhir ini. Sel surya menggunakan semikonduktor sebagai komponen utama dalam proses konversi energi matahari menjadi energi listrik. Energi matahari merupakan sumber energi yang paling menjanjikan mengingat sifatnya yang berkelanjutan (sustainable) serta jumlahnya yang sangat besar. Saat ini permasalahan energi menjadi semakin kompleks. Hal ini mengingat kebutuhan energi yang meningkat tetapi persediaan cadangan energi menjadi semakin sedikit. Sehingga, matahari merupakan sumber energi yang diharapkan dapat mengatasi permasalahan kebutuhan energi masa depan (Yuliarto,2011).

Dari  informasi di atas, maka abu sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai sumber SiO2 (silika) yang berguna untuk pembuatan gel metasilikat yang selanjutnya gel metasilikat tersebut dapat digunakan sebagai media penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS). Kristal tunggal greenokcite (CdS) merupakan bahan semikonduktor sel surya yang dapat digunakan sebagai sumber energi masa depan.

 

Tujuan

Dari uraian pada latar belakang, tujuan dari penulisan gagasan ini adalah untuk mengetahui proses penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS) yang menggunakan bahan dasar abu sekam padi dan dalam jangka panjang digunakan sebagai semikonduktor sel surya.

Manfaat

Gagasan ini diharapkan dapat memberikan solusi pemanfaatan limbah sekam padi sebagai sumber silika untuk sintesis gel metasilikat yang digunakan sebagai media penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS) yang pemanfaatannya dalam jangka panjang sebagai bahan alternatif semikonduktor sel surya.

 

 

GAGASAN

Kondisi Kekinian

Sekam Padi

Indonesia merupakan salah satu  negara penghasil beras terbesar di wilayah ASEAN. Hal ini karena negara Indonesia adalah negara agraris, sehingga sebagian besar masyarakat Indonesia adalah petani. Menurut Badan Pusat Statistik pada tahun 2010, produksi padi di Indonesia diperkirakan mencapai 54 juta ton. Produksi padi di Indonesia yang cukup besar , memunculkan sebuah masalah baru yaitu berlimpahnya limbah pertanian, salah satunya sekam padi. Sekam padi merupakan limbah hasil penggilingan padi yang pemanfaatan sekam padi belum maksimal. Sekam padi di masyarakat hanya dimanfaatkan sebagai bahan pembakaran bata merah dan  alas pada kandang peternakan (Harsono,2002).

Sejak tahun 2007, Institut Pertanian Bogor (IPB) sudah mengembangkan tungku sekam dengan memanfaatkan limbah sekam padi sebagai bahan bakarnya. Setelah limbah sekam padi dimanfaatkan sebagai alternatif sumber energi akan muncul limbah lainnya, diantaranya limbah abu sekam padi. Pemanfaatan limbah abu sekam padi belum banyak digunakan secara optimal selain sebagai pupuk atau media tanam (Yopi,2010).

Sel Surya

Jumlah energi yang begitu besar yang dihasilkan dari sinar matahari, membuat sel surya menjadi alternatif sumber energi masa depan yang sangat menjanjikan. sel surya juga memiliki kelebihan menjadi sumber energi yang praktis mengingat tidak membutuhkan transmisi karena dapat dipasang secara modular di setiap lokasi yang membutuhkan.

Sel surya tidak memiliki ekses suara seperti pada pembangkit tenaga angin serta dapat dipasang pada hampir seluruh daerah karena hampir setiap lokasi di belahan dunia ini menerima sinar matahari. Bandingkan dengan pembangkit air yang dapat dipasang hanya pada daerah-daerah dengana aliran air tertentu. Dengan berbagai keunggulan ini maka tidak heran jika negara-negara maju berlomba mengembangkan solar cell agar dapat dihasilkan teknologi pembuatan sel surya yang berharga ekonomis.

Hingga saat ini total energi listrik yang dibangkitkan dengan sel surya di seluruh dunia baru mencapai sekitar 12 GW (bandingkan dengan total penggunaan listrik dunia sebesar 10 TW). Dari 12 GW tersebut Jerman merupakan negara terbesar yang telah menginstall sel surya yaitu sebesar hampir 5 GW. Meskipun begitu setiap tahunnya terjadi peningkatan produksi sel surya pada tahun 2008 total produksi sel surya di seluruh dunia telah mencapai angka 6,22 GW. Nilai produksi yang terus meningkat ini juga terus diikuti dengan upaya untuk menurunkan harga sel surya. Berbagai teknologi telah dikembangkan dalam proses pembuatan sel surya untuk menurunkan harga produksi agar lebih ekonomis (Yuliarto,2011).

 

Solusi yang Pernah Ditawarkan

Solusi Pemanfaatan Abu Sekam Padi

Selama ini pemanfaatan limbah sekam padi di indonesia sangat terbatas pada produk-produk yang tidak berilai ekonomi tinggi, antara lain sebagai media tanaman hias, pembakaran bata merah, dan alas pada petelur. Bahkan di tempat-tempat penggilingan padi pembuangan sekam kering seringkali menjadi masalah. Cara yang biasa dipergunakan untuk membuang sekam adalah  membakarnya di tempat terbuka sepeti sawah. Hal ini akan mengakibatkan pencemaran lingkungan emisi gas hasil pembakaran yang dihasilkan. Bila sekam padi dimasukkan ke dalam tanah sawah, tanah menjadi “chlorotic” yang mengganggu pertumbuhan padi sehingga akan menurunkan produktivitas padi. Pemanfaatan sekam selama ini dihadapkan pada beberapa kendala. Kendala tersebut diantaranya, sifat sekam yang kamba (bulky), abrasif, dan sifat kandungan seratnya yang tidak dapat diolah menjadi produk pakan maupun kertas.

Solusi Penurunan Harga Sel Surya

Selama ini, sel surya adalah identik dengan semikonduktor dioda. Dalam teknologi sel surya, terdapat berbagai pilihan penggunaan material intinya. Kristal tunggal silikon sebagai pioner dari sel surya memang masih menjadi pilihan sekarang karena teknologinya yang sudah mapan sehingga bisa mencapai efisiensi. Sedangkan modul atau panel sel surya kristal silikon yang sudah diproduksi berefisiensi sekitar 12. Namun demikian, penggunaan material masih digolongkan mahal dan juga volume produksi lempeng silikon tidak dapat mencukupi kebutuhan pasar bila terjadi penggunaan sel surya ini secara massal. Sehingga untuk penggunaan secara besar-besaran harus dilakukan usaha untuk mempertipis lapisan silikonnya dari ketebalan sekarang yang mencapai ratusan mikron.

Material yang berifisiensi tinggi lainnya adalah dari paduan golongan unsur III-V GaAs dan InP. Walaupun secara teoritik efisiensinya bisa mencapai 35 tetapi sulitnya menumbuhkan kristal tunggal berkualitas tinggi dari material-material di atas menyebabkan harganya tergolong sangat mahal sehingga penggunaannya masih terbatas, terutama hanya untuk penggunaan di angkasa luar. Ini ditunjang lagi oleh sifat material tersebut yang tahan terhadap radiasi-radiasi di angkasa luar. Material golongan ini memang tidak dipertimbangkan untuk digunakan secara massal. Usaha yang sedang diupayakan sekarang untuk menekan sedikit harga pembuatannya adalah menumbuhkan lapisan GaAs di atas lempeng silikon. Namun, penggabungan dari dua material dengan struktur berbeda ini menyebabkan timbulnya strain pada lapisan antarmukanya sehingga menurunkan efisiensi.

.

Kondisi Kekinian Penumbuhan Kristal Tunggal Greenokcite (CdS) Dalam Gel Metasilikat Hasil Isolasi Limbah Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Semikonduktor Sel Surya

Silika (SiO2) dapat ditemukan pada lumpur lapindo, abu vulkanik gunung merapi dan abu sekam padi. Kandungan silika (SiO2) pada lumpur lapindo adalah 53,08% (Wirayasa, 2008), abu vulkanik gunung merapi adalah 56% (Nuryanto, 2010) dan pada abu sekam padi kandungan silika (SiO2) mencapai 95,25% (Syafriadin, 1998). Sehingga yang mungkin digunakan sebagai sumber silika (SiO2) dalam pembuatan gel metasilikat adalah abu sekam padi. Hal ini karena abu sekam padi mempunyai kandungan silika (SiO2) yang lebih besar dibandingkan sumber silika (SiO2) lainnya. Kelebihan lainnya menggunakan abu sekam padi sebagai sumber silika adalah abu sekam padi mudah didapat karena mengingat negara Indonesia merupakan negara agraris yang sebagian besar penduduknya adalah petani.

Silicon yang didapatkan dari abu sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar untuk pembuatan gel metasilikat. Pemanfaatan gel metasilikat tersebut digunakan sebagai media penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS). Hal ini karena gel metasilikat mempunyai kelebihan dari gel lainnya seperti gel gelatin dan agar-agar. Kelebihan gel meta

Kristal tunggal greenokcite (CdS) struktur kristal  Zinc Blende dan Wurtzite. Senyawa II-IV yakni CdS memiliki sifat optik dan listrik yang cocok untuk semikonduktor sel surya. Semikonduktor CdS yang dihasilkan mempunyai kelebihan daripada semikonduktor. Kelebihan itu antara lain adalah lebih sederhana peralatannya, mudah dalam pembuatannya dan juga menanganinya serta relatif murah dalam biaya produksinya karena dibuat dengan metode yang lebih sederhana tanpa memerlukan biaya tinggi seperti metode difusi.

Pihak-Pihak yang Membantu Mengimplementasikan Gagasan

Pihak-pihak yang dimungkinkan terkait dan dapat diajak kerja sama dan mampu menyukseskan gagasan ini antara lain : petani, masyarakat, sektor industri,  perusahaan penghasil sel surya dan ilmuwan fisika.

  1. Petani merupakan pihak yang menghasilkan limbah sekam padi, yang dapat menyuplai hasil samping dari penggilingan padi yang berupa sekam padi kepada pihak terkait yang dapat mengambil silika dalam sekam padi. Sehingga hal ini diharapkan dapat mengatasi permasalahan limbah sekam padi yang selama ini belum dimanfaatkan secara maksimal oleh petani, dan diharapkan pula dapat meningkatkan nilai ekonomis dari limbah sekam padi.
  2. Masyarakat dan sektor industri adalah pihak yang terkena dampak dari krisis energi. Sehingga diharapkan masyarakat dan sektor industri dapat  memanfaatkan sel surya sebagai alat alternatif sumber energi. Diharapkan pula dengan gagasan ini, masyarakat dan sektor industri dapat mengatasi krisis energi di masa mendatang dengan menggunakan alternatif sel surya dalam kehidupan sehari-hari harganya yang lebih terjangkau. Sehingga masyarakat dan sektor industri dapat berkontribusi terhadap kelestarian lingkungan dan tidak bergantung sepenuhnya dengan PLN.
  3. Perusahaan penghasil sel surya salah satunya PT. SHARP yang merupakan produsen sel surya terbaik di dunia dan telah memperjualbelikan sel surya yang dapat menghasilkan listrik dengan efisien (Anonim, 2010). Oleh karena itu, diharapakan dapat diajak kerja sama dalam pembuatan sel surya dengan harga yang lebih murah.
  4. Ilmuwan fisika merupakan pihak yang diharapkan dapat melakukan penilitian lebih lanjut untuk memfasilitasi hasil sintesis yang berupa  kristal tunggal greenokcite (CdS) untuk dibuat manjadi bentuk semikonduktor dalam bentuk-bentuk tertentu sesuai dengan kebutuhan pembuatan sel surya.

 

Langkah yang Harus Dilakukan untuk Mengimplementasikan Gagasan

Isolasi Silika  Limbah  Abu Sekam Padi.                          

Menurut beberapa penilitian (Houston,1972; Hara,1986; Shofiatun,2000) komponen utama abu sekam padi adalah SiO2 (silika) . Sehingga abu sekam padi dapat digunakan sebagai sumber SiO2 (silika). Proses isolasi SiO2 (silika) dari abu sekam padi dilakukan dengan cara membasahi abu sekam padi dengan akuades panas dan ditambah dengan larutan asam klorida (HCl) pekat. Setelah itu, abu sekam padi diuapkan di atas penangas sampai menjadi kering. Proses penguapan ini bertujuan agar abu sekam padi terurai menjadi komponen-komponennya, yaitu beberapa logam yang mengalami oksidasi menjadi asamnya.

Abu sekam padi kemudian dicuci ulang dengan asam klorida (HCl) yang bertujuan untuk melarutkan beberapa komponen yang belum larut pada proses sebelumnya, sehingga komponen-komponen tersebut dapat larut dalam asam klorida (HCl). Kemudian larutan hasil pencucian ulang dengan asam klorida (HCl) disaring menggunakan kertas saring. Pada penyaringan ini endapan yang tertahan pada kertas saring adalah SiO2 (silika)yang masih mengandung pengotor klorida, sehingga SiO2 (silika) dalam kertas saring harus dibilas dengan akuades panas secukupnya. Hal ini bertujuan untuk membersihkan SiO2 (silika) dari pengotor klorida yang dimungkinkan masih ada, sehingga dihasilkan SiO2 (silika) yang telah bebas dari pengotor (Houston, 1972).

SiO2 (silika) yang telah bebas dari pengotor  perlu dipisahkan dari kertas saring, yaitu dengan cara melakukan pengabuan pada suhu 300-600 0C. Selain  itu pengabuan bertujuan untuk menghilangkan kadar air dan untuk mendapatkan endapan SiO2 (silika) murni (Vogela,1979). Mengenai kadar SiO2 (silika)hasil isolasi abu sekam padi pernah diteliti oleh Syafriadin (1998) dan kadar SiO2 (silika) yang didapatkan sebesar 95,25% atau sebesar 16,53 dari jumlah kering sekam padi.

Sintesis Natrium Metasilikat

            SiO2 (silika)  murni yang diperoleh dari isolasi abu sekam padi kemudian digunakan untuk membuat larutan natrium metasilikat (Na2SiO3) yaitu dengan cara mereaksikan SiO2 (silika)dengan larutan basa natrium (NaOH) seperti pada persamaan 1. Perbandingan mol antara SiO2 (silika)dengan NaOH adalah 1:2 dan reaksi dilakukan pada wadah krus nikel bertutup yang selanjutnya dileburkan pada tanur dengan suhu 500 0C. Lewis (1993) menyatakan bahwa titik lebur NaOH adalah 318 0C, sehingga peleburan yang dilakukan dalam tanur pada suhu 500 0C tersebut bertujuan untuk melebur NaOH menjadi ion Na+ dan OH- yang kemudian berinteraksi dengan ikatan Si-O-Si pada molekul SiO2  membentuk ikatan Si-O-Na+.

SiO2(s) + 2NaOH(aq)                     Na2SiO3(s)                                                           (1)

Agar terbentuk Na2SiO3 yang homogen, maka hasil peleburan yang dilakukan  selama 60 menit kemudian ditumbuk sampai ukuran partikelnya lolos 50 mesh yang selanjutnya dipanaskan kembali pada 500 0C sampai masa leburan menjadi konstan. Mengenai hasil sintesis natrium metasilikat dari abu sekam padi pernah diteliti oleh Syafriadin (1998) dan didapatkan natrium metasilikat sebesar 97,86 %.

Pembuatan Gel Metasilikat

Gel metasilkat adalah gel yang mempunyai sifat permeabel dan berfungsi sebagai media penumbuhan kristal tunggal dengan metode difusi. Komposisi gel metasilikat itu sendiri terdiri dari larutan natrium metasilikat (Na2SiO3), larutan asam asetat (CH3COOH) dan kadmium klorida (CdCl2), kadmium klorida (CdCl2) adalah penyuplai ion Cd2+. Gel metasilikat dapat dibuat dengan melarutkan natrium metasilikat (Na2SiO3) dalam air yang akan membentuk asam monosilikat (H4SiO4) sesuai persamaan 2. Setelah itu, kadmium klorida (CdCl2) dimasukkan melalui dinding wadah setetes demi setetes agar tidak terjadi kristal amrof. Agar  gel metasilikat yang terbentuk lebih stabil dan didapat pH yang diinginkan yaitu 3,5-5,5 maka perlu ditambahkan asam asetat (CH3COOH), untuk reaksi penambahan asam asetat sesuai persamaan 3 (Henish,1988).

Na2SiO3(s) + 3H2O(aq)                         H4SiO4(aq) + 2NaOH(aq)                                                     (2)

NaOH(aq) + CH3COOH(aq)                           CH3COON(aq) + H2O(l)                                        (3)

Asam monosilikat yang dihasilkan akan membentuk polimer dengan cara reaksi polimerisasi yang menghasilkan produk samping berupa air sesuai gambar 1. Air sebagai produk samping akan menguap yang menyebabkan gel menyusut dan kemudian mengeras. Reaksi polimerisasi ini akan terjadi secara terus-menerus sampai sistem tiga dimensi dengan rantai Si-O-Si terbentuk sesuai gambar 1 (Henish,1988).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 1 Struktur unit gel metasilikat (Henish,1988)

 

Pembentukan gel metasilikat sangat dipengaruhi oleh pH, pada pH terlalu rendah gel sulit terbentuk, sebaliknya pada pH terlalu tinggi gel akan langsung terbentuk. Sehingga kisaran pH yang digunakan adalah antara 3,5-5,5. Hal ini karena pada pH kurang dari 3,5 gel yang terbentuk sangat lunak, sedangkan pada pH lebih dari 5,5 gel yang terbentuk terlalu keras. Kedua kondisi di atas tidak memungkinkan untuk dijadikan media penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS)  (Harini,2003).

Pada pH kurang dari 3,5 yang disebabkan oleh penambahan asam asetat secara berlebih mengakibatkan semua gugus silanol terpotonasi sempurna membentuk ion silikonium dan dua molekul air. Semakin banyak molekul air yang berada di dalam gel menyebabkan jarak antara unit-unit gel semakin renggang, sehingga gel akan semakin lunak. Hal ini sesuai  dengan reaksi pada persamaan 4.

Si-OH + H3O+                   Si+ + 2H2O                                                                  (4)

Pada pH lebih dari 5,5 gel yang terbentuk akan relatif keras. Hal ini karena jumlah asam yang ditambahkan sedikit. Kondisi ini menyebabkan semakin sedikit jumlah air yang dihasilkan sebagai hasil samping dari pembentukan gugus silanol, seperti yang ditunjukan pada persamaan 5.

Si-O- + H3O+                   Si-OH + H2O                                                                  (5)

 

Reaksi Pembentukan  Kristal Tunggal Greenokcite (CdS) Dalam Gel Metasilikat    

Proses pembentukan kristal tunggal greenokcite (CdS) yang pertama dilakukan adalah menambahkan air dalam permukaan gel, sehingga  permukaan gel tidak  pekat, dan menyebabkan kristal tidak terbentuk dipermukaan. Langkah selanjutnya, yaitu memasukkan supernatan natrium sulfida (Na2S) yang nantinya  natrium sulfide (Na2S) akan terurai menjadi ion-ion sesuai pada persamaan 7. Natrium sulfida (Na2S) masuk ke dalam rongga-rongga gel metasilikat dengan metode difusi. Menurut Sarjoni (1996), metode difusi merupakan proses dimana molekul atau ion dari suatu bahan larut yang bergerak bebas melalui pelarut sehingga larutan dapat tercampur dengan baik. Di dalam gel metasilikat sudah terdapat ion-ion CdCl2 yang terjebak di dalam rongga-rongga gel metasilikat sesuai pada persaman 6. Hal ini akan menyebabkan di dalam gel metasilikat terjadi reaksi antara Cd2+(aq) dengan S2-(aq) yang akan membentuk kristal tunggal greenokcite (CdS) sesuai pada persamaan 8. Ruang  terjadinya reaksi dapat dilihat pada gambar 2.

CdCl2 (aq) (dalam gel)                     Cd2+(aq) + 2Cl-(aq)                                                (6)

Na2S (aq) (supernatan)                     2Na+(aq) + S2-(aq)                                                                  (7)               

Cd2+(aq) (dalam gel) + S2-(aq) (supernatan)                   CdS(s) (dalam gel)                (8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 2 Ruang terbentuknya kristal tunggal greenokcite (CdS) (Henish,1988)

 

Kadmium Sulfida (CdS) merupakan senyawa golongan II-IV dengan struktur kristal  Zinc Blende dan Wurtzite. Bentuk struktur kristal tunggal greenokcite (CdS) dapat dilihat gambar 3. Senyawa II-IV yakni CdS memiliki sifat optik dan listrik yang cocok untuk semikonduktor sel surya. Semikonduktor CdS yang dihasilkan mempunyai kelebihan daripada semikonduktor. Kelebihan itu antara lain adalah lebih sederhana peralatannya, mudah dalam pembuatannya dan juga menanganinya serta relatif murah dalam biaya produksinya karena dibuat dengan metode yang lebih sederhana tanpa memerlukan biaya tinggi seperti metode difusi.

 

Gambar 3 Struktur kristal greenokcite (CdS)

 

KESIMPULAN

Dalam mengatasi limbah sekam padi yang belum dimanfaatkan secara maksimal, salah satu alternatif pemanfaatan abu sekam padi, yaitu sebagai sumber silika (SiO2)  yang digunakan untuk menyintesis gel metasilikat. Gel metasilikat itu sendiri berfungsi sebagai tempat penumbuhan kristal tunggal greenokcite (CdS) yang dapat digunakan sebagai bahan semikonduktor pada sel surya.

            Dalam mengimplementasikan gagasan, teknik yang dilakukan adalah membuat kristal tunggal greenokcite (CdS) dengan media gel metasilikat hasil isolasi silika (SiO2) limbah abu sekam padi. Krisal tunggal greenokcite (CdS) yang diperoleh akan digunakan sebagai bahan semikonduktor pada pembuatan sel surya.

Didapatkan kristal tunggal greenokcite (CdS)  yang dapat dimanfaatkan sebagai semikonduktor sel surya.

 

DAFTAR PUSTAKA

Almanda, Deni. 1997. Prospek PLTS di Indonesia. Majalah Elektro Indonesia. Edisi ke-10.

Anonim. 2010. Sharp akan Membangun Kompleks Pabrik pada Abad ke-21. http://sharp-indonesia.com/new/info-pers/41-sharp-akan-membangun-kompleks-pabrik-untuk-abad-ke-21.html

Harini,Tety Dwi. 2003. Pengaruh pH Gel dan Kosentrasi Larutan Supernatan Kalium Iodida (KI) pada Pembentukan Kristal Tunggal Timbal Iodida (PbI) dalam Gel Metasilikat. Skripsi-FMIPA Universitas Brawijaya. Malang.

Harsono, Heru. 2002. Pembuatan Silika Amorf dari Limbah Sekam Padi. Jurnal Ilmu Dasar. 3:98.

Henisch, H.K. 1988. Crystal in Gel and Liesegang Rings. Cambridge University Press. Cambrige.

Lewis, R.J. 1993. Hawley’s Condensed Chemical Dictionary. Van Mostrand Reinhold. New York. 1034.1061.

Miligan.1979. McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Science and Technology. 2nd ed. Vol.6. McGraw-Hill Publishing Co. New York. Pp. 839.

Mohsin,Yulianto. 2006. Kadmium.

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/kadmium.com

Nuryanto. 2010. Abu Vulkanik Bisa Tersimpan di Awan http://iptek.tvone.co.id/berita/view/45549/2010/11/12/abu_vulkanik_bisa_tersimpan_di_awan/  diakses 23 02 2011-02-23

Patel, AR, Rao, AV. 1982. Crystal Growth in Gel Media. Bull. Mater. Sci. Vol 4. No.5. Desember 1982. Page. 527-548.

Sarjoni, B. 1996. Kamus Kimia. PT. Rineka Cipta. Jakarta.

Syafriadin, 1998. Sintesis dan Identifikasi Natrium Metasilikat dari Abu Sekam Padi. Jurusan Kimia. FMIPA. Universitas Brawijaya. Malang.

Shofiyatun, S. 2000. Optimasi Sintesis Serbuk Keramik SiC dari Bahan Baku Silika Amorf. Skripsi-FMIPA Universitas Brawijaya. Malang.

Vogela.1979. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian 1. PT.Kalman Media Pustaka. Jakarta. hal.260-261. 304. 308. 310.

Wiryasa, Ngk, dkk. 2007. Pemanfaatan Lumpur Lapindo Sebagai Pengganti Tanah Liat Pada Produksi Genteng Keramik. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil. 11 (2):132-141.

Yopi.2010. Silikon Murni dari Sekam Padi.

http://www.poskota.co.id/berita-terkini/2010/12/07/silikon-murni-dari-sekam-padi

diakses 23 02 2011-02-23

Yuliarto, Brian. 2011. Solar Cell, Sumber Energi Terbarukan Masa Depan.

http://www.berita-iptek.com/index.php?option…id

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


BIODATA PENULIS

  1. Nama Lengkap                  : Mustangin
  2. NIM                                  : 105090213111004
  3. Fakultas / jurusan              : MIPA / Kimia
  4. Tempat / tanggal lahir       : Lampung Tengah, 14 Desember 1991
  5. Alamat asal                       : Lampung Tengah
  6. Alamat di Malang             : Jl. Sumbersari 88
  7. Alamat email                     : tanginmus@ymail.com
  8. Telepon / HP                     : 085279139649
  9. Pengalaman organisasi     :           – Anggota Departemen Sosial Unit

Aktivitas Kerohanian Islam Universita Brawijaya     periode 2010/2011

-Anggota Departemen Sosial Peduli Kaum Dhuafa Forum Kajian Islam Universitas Brawijaya periode 2010/2011

  1. Pengalaman Ilmiah              : -Pemanfaatan sampah pasar sebagai tempat pembudidayan cacing sutra(makanan utama ikan        gurami)

 


BIODATA PENULIS

  1. Nama Lengkap                        : I’anatul Wahdah
  2. NIM                                        : 105090213111003
  3. Fakultas / jurusan                    : MIPA / Kimia
  4. Tempat / tanggal lahir             : Tuban, 10 September 1992
  5. Alamat asal                             : Jl. Raya Timur 416 Jatirogo Tuban
  6. Alamat di Malang                   : Jl. Kertoasri 88
  7. Alamat email                           : iink_wahdah@yahoo.com
  8. Telepon / HP                           : 085755376164
  9. Pengalaman organisasi            : – Anggota Divisi LBO Himpunan                                                                    Mahasiswa Kimia Universitas Brawijaya                                                           periode 2010/2011

- Anggota Departemen Dana dan Usaha

Forum Kajian Islam Universitas

Brawijaya periode 2010/2011

- Anggota LOF Basic periode 2010/2011

  1. Pengalaman Ilmiah                  : -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


BIODATA PENULIS

  1. Nama Lengkap                        : Ira Mardiana
  2. NIM                                        : 0910923045
  3. Fakultas / jurusan                    : MIPA / Kimia
  4. Tempat / tanggal lahir             : Malang, 28 Maret 1991
  5. Alamat asal                             : Jl. Lesanpuro II/485
  6. Alamat di Malang                   : Jl. Lesanpuro II/485
  7. Alamat email                           : iramardiana@ymail.com
  8. Telepon / HP                           : 085736085942
  9. Pengalaman organisasi            : – Anggota Divisi Danus Himpunan                                                                  Mahasiswa Kimia Universitas Brawijaya                                                           periode 2009/2010
  1. Pengalaman Ilmiah                 : – Pemanfaatan Daun Kersen (Mutingia                                      Calabura) Sebagai Alternatif                                                                       Pengobatan Diabetes Melitus

 

 

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off

unsur golongan 5a (Va)

 ditulis oleh mirza mujtaba santir LTPLM (pesantren luhur) dan mahasiswa jurusan kimia universitas brawijaya

1                     NITROGEN

Nitrogen (Latin nitrum, Bahasa Yunani Nitron berarti “soda asli”, “gen”, “pembentukan”) secara resmi ditemukan oleh Daniel Rutherford pada 1772, yang menyebutnya udara beracun atau udara tetap. 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.

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.

 

 

 

 

1.2 Sifat Fisika dan Kimia

Keterangan Umum Unsur
Nama, lambang, nomor atom Nitrogen, N, 7
Deret kimia nonlogam
Golongan, piriode, blok 15, 2, p
Penampilan Tidak berwarna

Massa atom14.0067(2)  g/molKonfigurasi electron1s2 2s2 2p3Jumlah electron tiap kulit2, 5

 

Sifat Fisika
Fase gas
Massa jenis (0 °C; 101,325 kPa) 1.251 g/L
Titik lebur 63.15 K (-210.00 °C, -346.00 °F)
Titik didih  77.36 K (-195.79 °C, -320.42 °F)
Titik kritis 126.21 K, 3.39 MPa
Kalor peleburan (N2) 0.720 kJ/mol
Kalor penguapan (N2) 5.57 kJ/mol
Kapasitas kalor (25 °C) (N2) 29.124 J/(mol·K)

 

Ciri-ciri atom
Struktur Kristal Heksagonal
Bilangan oksidasi ±3, 5, 4, 2

(oksida asamkuat)Elektronegativitas3.04 (skala Pauling)Energi ionisasi (detail)IE1: 1402.3 kJ/mol

IE2: 2856 kJ/mol

IE3: 4578.1 kJ/mol Jari-jari atom65 pmJari-jari atom (terhitung)56 pmJari-jari kovalen75 pmJari-jari Van der Waals155 pm

 

Gas nitrogen termasuk kedalam gas yang inert ( tidak reaktif ). Hal ini disebabkan oleh besarnya energi ikatan antara ikatan rangkap tiga N      N, nitrogen digunakan sebagai atmosfer inert untuk suatu proses / sistem yang terganggu oleh oksigen, misalnya dalam industri elektronika dan juga Bilangan oksidasi nitrogen bervariasi dari -3 sampai +5, sebagaimana dapat dilihat dari tabel berikut ini :

 

Bilangan oksidasi Contoh senyawa
-3 NH3 ( amoniak )
-2 NH4+ ( Ion amonium )
-1 NH2OH  ( Hidroksilamin )
0 N2 ( gas nitrogen )
+1 N2O( dinitrogen monoksida)
+2 NO(Nitrogen oksida)
+2 N2O3( nitrogen trioksida )
+3 HNO2( asam nitrit )
+4 NO2  nitrogen dioksida )
N2O4( dinitrogen terra oksida )
+5 N2O5 (nitrogen pentaoksida )
HNO3 ( asam nitrat )

.

 

 

Nitrogen adalah salah satu unsur golongan VA yang merupakan unsur non-logam. Elektronegativitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron terluar dari suatu atom lain agar terikat padanya, Dalam satu golongan nitrogen memiliki nilai elektronegativitas yang lebih tinggi dibandingkan dalam satu golongannya. Hal ini dikarenakan atom nitrogen memiliki ukuran atom yang lebih kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar lebih besar atom nitrogen dibandingkan dengan atom lain yang satu golongan.

Gas nitrogen (N2) memiliki sifat tidak berwarna, tidak berbau, gas yang bersifat diamagnetic dan ada sebagai N2 molekul diatomik. Gas N2 membentuk ikatan rangkap tiga N≡N dengan panjang ikatan 1,09 Å. Ikatan N≡N ini sangat stabil (tidak reaktif) , dan akibatnya memiliki energi disosiasi sangat tinggi (945,4 kJ mol-1). Sehingga N≡N  ikatannya susah diputuskan. Karena gas nitrogen ini merupakan gas yang relative stabil, sukar bereaksi dengan unsur lain. hanya sedikit unsure yang dapat bereaksi dengan nitrogen Pada temperature kamar, misalnya logam lithium (Li) yang akan membentuk lithium nitride (Li3N).

Pada N2 temperatur semakin tinggi maka menjadi semakin reaktif, dan langsung bereaksi dengan unsur-unsur dari golongan II, III dan IV, H2 dan dengan beberapa logam transisi. Salah satunya reaksinya dengan hydrogen (H2) pada suhu antara 400ºC-650ºC dengan tekanan tinggi membentuk ammonia.

N2(g) + 3H2(g)                       2NH3(g)

1.3 Sumber Nitrogen di Alam

Gas nitrogen (N2) terdapat sebanyak 78,09% di volume atmosfer bumi. Sebagai perbandingan, di atmosfir Mars hanya mengandung 2,6% nitrogen. Nitrogen merupakan unsur utama penyusun senyawa dalam tubuh mahluk hidup (dalam bentuk protein dan asam amino). Meskipun nitrogen terdiri dari 78% di atmosfer bumi, nitrogen bukanlah unsur yang sangat melimpah di kerak bumi sebab senyawa Nitrat memiliki sifat sangat larut dalam air, sehingga nitrat tidak tersebar luas di kerak bumi.

Nitrogen selain dalam keadaan bebas sebagai gas nitrogen di udara, nitrogen juga terdapat dalam berbagai senyawa seperti KNO3 dan NaNO3 yang merupakan sumber senyawa nitrogen dialam. Sebelum perang dunia I, ketika proses sintetik dikembangkan untuk pembuatan nitrat dari nitrogen atmosfer. Sumber utama nitrat banyak ditemukan di beberapa daerah gurun, Yang terbesar adalah di sekitar  450 mil di sepanjang pantai utara chili, di mana NaNO3 ditemukan bersama-sama dengan sejumlah kecil KNO3, CaSO4 dan NaIO3 dibawah lapisan tipis pasir atau tanah.

Pada tumbuhuan dan hewan, nitrogen berupa bentuk protein yang komposisi rata-ratanya :

51% C; 25% O; 16% N; 7% H; 0,4%P; dan 0,4% S.

 

1.4 Persenyawaan Nitrogen

  1. 1.      Ammonia NH3

Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (mp -77.7 oC dan bp -33.4 oC). Ammonia adalah senyawa kaustik dan dapat merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup.

Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam yang amat lemah (pKa=9.25). NH3 merupakan molekul polar, berbentuk trigonal piramidal dengan tiga atom hydrogen menempati dasar piramid dan memiliki sepasang elektron bebas pada puncaknya (atom N),

menyebabkan senyawa ini mudah terkondensasi (suhu kondensasi -33oC) menjadi cairan yang dapat digunakan sebagai pelarut. Dalam banyak hal, ammonia cair merupakan pelarut yang mirip dengan air dan mampu melarutkan berbagai macam garam. Selain itu, ammonia mempunyai sifat yang unik dalam hal melarutkan logam-logam alkali dan alkali tanah, yakni menghasilkan larutan yang mengandung elektron tersolvasi. Gas ammonia sangat larut dalam air, karena baik NH3 maupun H2O adalah molekul-molekul polar. Ammonia dapat bereaksi dengan air yang akan membentuk ammonium hidroksida (NH4OH).

NH3 + H2O        NH4+ + OH-

NH3 dan NH4OH keduanya bereaksi dengan asam membentuk garam ammonium. NH3 bereaksi dengan oksigen membentuk warna nyala kuning muda, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

4NH3 + 3O2            2N2 + 3H2O

Senyawa nitrogen salah satunya adalah ammonia (NH3) yang terdapat di atmosfir dalam jumlah yang sangat sedikit, terutama sebagai produk peruraian bahan yang mengandung nitrogen dari hewan dan tumbuhan.

Ammonia dapat juga dibuat dari hidrolisis kalsium sianamide(CaNCN). Kalsium sianamide (CaNCN) biasanya digunakan sebagai pupuk dan reaksi ini terjadi secara lambat di dalam tanah.

  1. 2.      Garam Ammonium

Garam Kristal stabil dari ion NH4+ berbentuk tetrahedral dengan sudut 109º28′ ini kebanyakan larut dalam air.

Amonia dan amonium hidroksida bereaksi baik dengan asam, membentuk garam ammonium. Amonium biasanya bersifat sedikit asam jika mereka telah berikatan dengan asam kuat seperti HCl, HNO3, dan H2SO4. Garam ammonium terurai cukup cepat dengan adanya proses pemanasan.

NH4Cl  heat    NH3 + HCl

(NH4)2SO4   heat     NH3 + H2SO4

NH4Cl Pada suatu waktu dapat diperoleh dengan memanaskan kotoran unta: amonium klorida mudah oleh sublimasi, itu didapatkan sebagai produk sampingan dari proses Solvay. NH4Cl  ini yang digunakan dalam baterai kering jenis Leclanché. Hal ini juga digunakan sebagai fluks ketika logam tinning atau solder, karena oksida logam banyak bereaksi dengan amonium klorida, membentuk klorida volatile, sehingga meninggalkan permukaan logam yang bersih.

  1. 3.      Hidrazin

Hidrazin, N2H4, dapat dianggap sebagai turunan dari ammonia dengan penggantian satu atom hidrogen oleh gugus NH2 dan memiliki bau yang hampir mirip dengan ammonia. Hidrazin murni terbakar secara cepat dengan udara.

N2H4(l) + O2(g )            N2(g)  + 2H2O

Turunan metil (MeNHNH2 dan Me2NHNH2) dicampurkan dengan N2O4 dapat digunakan sebagai bahan bakar roket. N2H4 adalah basa lemah dan akan bereaksi dengan asam, membentuk 2 macam garam. Garam yang terbentuk berbentuk padatan Kristal putih dan sifatnya dapat larut didalam air.

N2H4 + HX            N2H5+ + X-

N2H4 + 2HX         N2H62+ + 2X-

Ketika dilarutkan kedalam air (larutan netral atau basa ) Hidrazin atau garamnya merupakan agen pereduksi yang kuat. Mereka digunakan dalam produksi cermin perak dan tembaga serta pembentukan endapan logam platina. Hidrazin juga mereduksi I2 dan O2.

N2H4 + 2I2            4HI + N2

N2H4 + 2O2           2H2O2 + N2

 

 

  1. 4.      Hidroksilamin

Hidroksilamin berbentuk Kristal yang tidak berwarna memiliki titik didih 33ºC. hidroksilamin adalah basa yang yang lebih lemah daripada ammonia dan hydrazine. Garam yang terbentuk adalah ion hidroksilammonium.

NH2OH + HCl          [NH3OH]+Cl-

 

1.5 Reaksi –Reaksi

Satu-satunya reaksi N2 pada suhu ruangan adalah logam Li mengahsilkan Li3N dan komponen transisi tertentu, dan dengan bakteri fiksasi nitrogen. Mekanisme bakteri ini menfiksasi N2 tidak diketahui.

Pada suhu yang tinggi nitrogen menjadi lebih reaktif khususnya bilamana diberi katalis pada reaksinya. Reaksi yang khas adalah:

N2(g) + 3H2(g)     → 2NH3(g)

N2(g) + O2(g)        → 2NO(g)

N2(g) + 3Mg(s)  → Mg3N2

N2(g) + CaC2(s)   → C(s) + CaCNC(s)

  • Ikatan

Tipe ikatan mayoritas senyawa umumnya dibentuk dari kelompok kovalen. Struktur electron terluar dari kelompok unsur V

↑↓

s                         p

 

 

Tiga electron tidak berpasangan membentuk ikatan σ dengan tiga atom yang lain. Empat pasang electron memberikan bentuk tetrahedral dengan satu posisi sebuah pasangan electron bebas. Sebuah bilangan koordinasi 4 dihasilkan jika pasangan electron bebas didonorkan(digunakan untuk membentuk sebuah ikatan koordinasi) untuk atom atau ion yang lain. Seperti contoh ion ammonium [H3N  →  H]+

 

 

 

 

. .

 

 

 

N

H     ————————–  H

 

 

H

Gambar 1 Struktur ammonia

1.6 Kegunaan

            Adapun kegunaan dari senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:

  1. Dalam bentuk amonia nitrogen , digunakan sebagai  bahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea, hidrasin, amin, dan pendingin.
  2. Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.
  3. Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam bola lampu listrik untuk mencegah evaporasi filament.
  4. Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif karena relatif murah
  5. Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan laboratorium-laboratorium penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif untuk jangka waktu yang sangat lama, misalnya pada bank sperma, bank penyimpanan organ-organ tubuh manusia, bank darah.

1.7 Bahaya

Selain kegunaan dari senyawa nitrogen adapula bahaya dari senyawa-senyawa nitrogen diantaranya:

  1. Jika oksida nitrat (N2O) mencapai stratosfer, ia membantu merusak lapisan ozon, sehingga menghasilkan tingkat radiasi UV yang lebih tinggi dan risiko kanker kulit serta katarak yang meningkat.
  2. Nitrogen oksida (N2O) terlarut dalam air atmosferik membentuk hujan asam, yang mengkorosi batuan dan barang logam dan merusak bangunan-bangunan.
  3. Nitrogen oksida (N2O) berkontribusi bagi pemanasan global.Walaupun konsentrasi oksida nitrat di atmosfer sangat rendah dibanding karbon dioksida, potensi pemanasan global oksida nitrat adalah sekitar 300 kali lebih besar.
  4. Kelebihan nitrogen di perairan menyebabkan berkurangnya kadar oksigen dalam air sehingga menyebabkan kepunahan kehidupan di perairan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. FOSFOR

2.1 Sejarah

Fosfor ditemukan oleh Hannig Brand seorang dokter  dan ahli kimiawan pada tahun 1669 di Hamburg, Jerman. Ia menemukan unsur ini dengan cara ‘menyuling’ air urin melalui proses penguapan dan setelah dia menguapkan 50 ember air urin, dia baru menemukan unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa Latin yaitu phosphoros dari bahasa yunani yang berarti ‘pembawa terang’:nama kuno untuk planet Venus ketika tampak sebelum matahari terbit. Karena keunikannya yaitu bercahaya dalam gelap (glow-in-the dark). Sekarang fosfor diperoleh dari batuan fosfat [Ca 3 (PO4)2].

 

2.2 Sifat Fisika Dan Kimia

Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom Fosfor, P, 15
Deret kimia Non logam
Golongan, Periode, Blok 5, 3, P
Massa atom 30.973762 g/mol
Konfigurasi elektron [Ne] 3s2 3p3
Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 5

 

Titik didih

553K, 280°C, 536°F

Kerapatan

1.82g/cc pada 300K

Gambaran

Padatan lunak, lembut berwana putih; serbuk merah kecoklatan; atau padatan coklat

Entalpi atomisasi

314.6 kJ/mol pada 25°C

Entalpi fusi

0.63 kJ/mol

Entalpi penguapan

12.43 kJ/mol

Panas penguapan

12.129kJ/mol

Titik leleh

317.45K;  44.3°C;  111.7°F

Volume molar

17 cm3/mol

Keadaan fisik (pada 20°C & 1atm)

Padatan

Panas spesifik

0.77J/gK

Tekanan uap

20.8Pa pada 44.3°C

 

2.3 Sumber Fosfor di Alam

Di perairan unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat. Senyawa fosfor membentuk kompleks ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, bersifat tidak larut, dan mengendap pada sedimen sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh algae akuatik.

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk pertumbuhan dan sumber energi. Fosfor di dalam air laut, berada dalam bentuk senyawa organik dan anorganik. Dalam bentuk senyawa organik, fosfor dapat berupa gula fosfat dan hasil oksidasinya, nukloeprotein dan fosfo protein. Sedangkan dalam bentuk senyawa anorganik meliputi ortofosfat dan polifosfat. Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam fosfat (H3PO4), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-. Fosfat merupakan unsur yang penting dalam pembentukan protein dan membantu proses metabolisme sel suatu organisme.

Diperairan, bentuk unsur fosfor berubah secara terus menerus akibat proses dekomposisi dan sintesis antara bentuk organik, dan bentuk anorganik yang dilakukan oleh mikroba. Semua polifosfat mengalami hidrolisis membentuk ortofosfat. Perubahan ini bergantung pada suhu yang mendekati titik didih, perubahan polifosfat menjadi ortofosfat berlangsung cepat. Kecepatan ini meningkat dengan menurunnya nilai pH. Perubahan polifosfat menjadi ortofosfat pada air limbah yang mengandung banyak bakteri lebih cepat dibandingkan dengan perubahan yang terjadi pada air bersih.

 

2.4 Pembuatan/Teknik Ekstraksi

  1. 1.      Pembuatan Fosfor

Fosfor dapat diperoleh melalui reaksi batuan fosfor dari batu bara dan pasir dalam suatu pembakaran listrik. Fosfor putih dibuat dari reduksi kalsium fosfat oleh karbon.. adapun reaksi yang terjadi :

2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C →  P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO

Fosfat putih yang lembut, seperti lilin, sangat beracun, reaktif, mudah bereaksi dengan udara lembab dan memberikan cahaya dalam gelap. Fosfor putih memiliki dua modifikasi: alfa dan beta dengan suhu transisi pada -3,8 derajat Celcius. Fosfat putih terbakar secara spontan di udara sekitar 35oC dan membentuk pentaoksida berupa ledakan, reaksi yang terjadi :

P4(s) + 5O2(g)  →  P4O10(s)

Hal ini akan menyebabkan pengaruh yang tidak baik terhadap makhluk hidup seperti : iritasi,kerusakan hati,kerusakan ginjal, kerusakan paru-paru,dan kematian. Sebagai pencegahan disimpan di bawah air.

Fosfat putih ada sebagai molekul P4 tetrahedral dan stuktur tetrahedral tetap dalam keadaan cair dan gas. Diatas suhu 800oC molekul P4 dalam gas mulai terdisosiasi menjadi molekul P2, yang memiliki energi ikatan 489,6 kJ/mol. Fosfor terdapat dalam empat atau lebih bentuk alotropi: putih (atau kuning), merah, dan hitam (atau ungu) dimana suatu unsur dapat memiliki lebih dari satu struktur yang stabil biasanya terjadi pada temperature yang berbeda sehingga masing-masing memiliki sifat kimia dan fisika yang berbeda.

Jika fosfat putih dipanaskan sampai sekitar 250 oC, atau suhu yang lebih rendah dari sinar matahari selama beberapa hari, maka terbentuk fosfat merah berbentuk bubuk. Komponen utamanya diasumsikan berupa rantai yang dibentuk dengan polimerisasi molekul P4 sebagai hasil pembukaan satu ikatan P-P. Fosfor merah tidak bersifat piroforik dan tidak beracun. Fosfor merah  adalah suatu polimer padat , yang jauh kurang reaktif daripada fosfor putih. Fosfor merah lebih  stabil di udara dan tidak mudah terbakar kecuali dipanaskan sampai 400oC. fosfor merah tidak perlu disimpan di bawah air. Fosfor merah tidak larut dalam pelarut organik.

Fosfor hitam terlihat seperti serbuk grafit. Grafit adalah bentuk karbon yang digunakan dalam arang isi pensil. Fosfor hitam dapat dilakukan dengan menerapkan tekanan yang ekstrim untuk fosfor putih. Ia memiliki kerapatan 3,56-3,83 gr/cm3. Salah satu sifat yang menarik adalah bahwa ia mengalirkan arus listrik meskipun menjadi non-logam. Fosfor hitam ini lebih stabil dibandingkan fosfor merah dan putih.

  1. 2.      Reaksi Pada Fosfor

Reaksi Dengan Oksida

Asam fosfit, H3PO3

Fosfor(V) oksida bereaksi dengan air dingin menghasilkan larutan asam lemah, H3PO3 – dikenal dengan asam fosfit, asam ortofosfit atau asam fosfonat. Reaksinya dengan air panas lebih rumit.

 

Asam murninya yang tak terionkan mempunyai struktur:

Hidrogen tidak dapat dilepaskan sebagai ion hingga anda menambahkan air ke dalam asam ini, bahkan kemudian tidak ada yang dilepaskan karena asam fosfit hanya asam lemah.

Asam fosfit mempunyai pKa 2.00 yang menjadikannya lebih kuat jika dibandingkan dengan asam organik pada umumnya seperti asam etanoat (pKa = 4.76).

Ini memungkinkan untuk mereaksikan fosfor(III) oksida secara langsung dengan basa, tetapi anda perlu mengetahui apa yang terjadi jika anda mereaksikan asam fosfit dengan basa.

Pada asam fosfit, dua atom hidrogen pada gugus -OH bersifat asam, tetapi yang lainnya bukan. Itu artinya anda akan mendapatkan dua kemungkinan reaksi, sebagai contoh, reaksi dengan larutan natrium hidroksida akan tergantung pada proporsi natrium hidroksida yang direaksikan.

 

 

Pada contoh pertama, hanya satu hidrogen yang bersifat asam yang bereaksi dengan ion hidroksida membentuk basa. Pada contoh kedua (menggunakan natrium hidroksida dua kali lebih banyak), kedua hidrogen bereaksi.

Reaksi Dengan Halida

Fosfor putih bereaksi keras dengan semua halida di temperatur ruang untuk membentuk trihalida fosfor. Adapaun reaksinya diantaranya adalah

P4(s) + 5F2(g)  →  4PF3(s)

P4(s) + 5Cl2(g)  →  4PCl3(s)

Trihalida, kecuali PF3, diperoleh melalui halogenasi langsung, dengan membiarkan unsurnya berlebihan. Halogen berlebihan menghasilkan PX5. Trihalidanya terhidrolisis secara cepat dengan air dan mudah menguap; molekul gas mempunyai struktur pirimidal. Adapun reaksi fosfor halida bereaksi dengan air  membentuk asam okso adalah:

4 PCl3 + 6 H2O → P4O6 + 12 HCl

Reaksi dengan sulfida

Fosfor dan sulfur bergabung langsung diatas 100oC memberikan beberapa sulfida, yang terpenting adalah P4S3, P4S5, P4S7, dan P4S10. setiap senyawaan diperoleh dengan pemanasan sejumlah stoikimetri fosfor merah dan sulfur. P4S3 larut dalam pelarut organik seperti karbon disulfida dan benzena. P4S3 mempunyai struktur yang sama dengan P4O10. yang lainnya juga mempunyai strukturnya didasarkan atas gugus tetrahedral atom-atom fosfor dengan jembatan-jembatan P-S-P atau gugus-gugus apital P=S

 

2.5 Senyawa-Senyawa Paling Umum dengan Unsur Fosfor

  1. Diamonium fosfat ((NH4)2HPO4)
  2. kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2).
  3. Trinatrium fosfat (Na3PO4),
  4. Fluor-apatit                 3 Ca3(PO4)2.CaF
  5. Karbonato-apatit         3 Ca3(PO4)2.CaCO3
  6. Hidroksi-apatit            3 Ca3(PO4)2.Ca(OH)2
  7. Oksi-apatit                  3 Ca3(PO4)2.CaO
  8. Trikalsium-fosfat         Ca3(PO4)2
  9. Dikalsium-fosfat         CaHPO4
  10. Monokalsium-fosfat   Ca(H2PO4)2

 

2.6 Manfaat

  1. Fosfor sangat penting dan dibutuhkan oleh mahluk hidup tanpa adanya fosfor tidak mungkin ada organik fosfor di dalam Adenosin trifosfat (ATP) Asam Dioksiribo nukleat (DNA) dan Asam Ribonukleat (ARN) mikroorganisme membutuhkan fosfor untuk membentuk fosfor anorganik dan akan mengubahnya menjadi organik fosfor yang dibutuhkan untuk menjadi organik fosfor yang dibutuhkan, untuk metabolisme karbohidrat, lemak, dan asam nukleat.
  2. Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, bahan korek api,  kembang api, pestisida, odol, dan deterjen.
  3. 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.
  4. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang.
  5. bahan tambahan dalam deterjen, bahan pembersih lantai dan insektisida. Selain itu fosfor diaplikasikan pula pada LED (Light Emitting Diode) untuk menghasilkan cahaya putih.

2.7 Bahaya

Penyalahgunan fosfor menjadi Bom yang sangat mengerikan. Fosfor bom  memiliki sifat utama membakar. Menurut Ang Swee Chai, seorang perempuan, dokter ortopedis kelahiran Malaysia yang juga seorang ahli medis. Dalam bukunya ”From Beirut to Jerusalem” (Kuala Lumpur, 2002), zat fosfornya biasanya akan menempel di kulit, paru-paru, dan usus para korban selama bertahun-tahun, terus membakar dan menghanguskan serta menyebabkan nyeri berkepanjangan. Para korban bom ini akan mengeluarkan gas fosfor hingga nafas terakhir.

 

 

 

 

 

 

 

  1. 3.      ARSEN

 

3.1 Sejarah

Arsen, arsenik, atau arsenikum adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol As dan nomor atom 33. Ini adalah bahan metaloid yang terkenal beracun dan memiliki tiga bentuk alotropik; kuning, hitam, dan abu-abu. Arsenik dan senyawa arsenik digunakan sebagai pestisida, herbisida, insektisida, dan dalam berbagai aloy.

3.1 Sejarah

Berasal dari kata 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). Ditemukan pada tahun 1250 oleh Albertus Magnus.

Kata arsenik dipinjam dari bahasa Persia زرنيخ Zarnik yang berarti “orpimen kuning”. Zarnik dipinjam dalam bahasa Yunani sebagai arsenikon. 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.

Albertus Magnus dipercaya sebagai orang pertama yang menemukan bagaimana mengisolasi elemen ini di tahun 1250. Pada tahun 1649 Johan Schroeder mempublikasi 2 cara menyiapkan arsenik.

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.

3.2 Sifat Kimia dan Fisika

Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom arsenik, As, 33
Deret kimia metaloid
Golongan, Periode, Blok 15, 4, p
Penampilan Abu-abu metalik

Massa atom74,92160(2)  g/molKonfigurasi elektron[Ar] 3d10 4s2 4p3Jumlah elektron tiap kulit2, 8, 18, 5

 

 

Ciri-ciri Fisik
Fase Solid
Massa jenis (sekitar suhu kamar) 5,727 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur 5,22 g/cm³
Titik lebur 1090 K (817 °C, 1503 °F)
Titik didih subl. 887 K (614 °C, 1137 °F)
Kalor peleburan (abu-abu) 24,44 kJ/mol
Kalor penguapan 34,76 kJ/mol
Kapasitas kalor (25 °C) 24,64 J/(mol·K)

 

Ciri-ciri Atom
Struktur Kristal Rhombohedral
Bilangan oksidasi ±3,5 (oksida asam lemah)
Elektronegativitas 2,18 (skala Pauling)
Energi ionisasi pertama: 947,0 kJ/mol

ke-2: 1798 kJ/mol

ke-3: 2735 kJ/molJari-jari atom115 pmJari-jari atom (terhitung)114 pmJari-jari kovalen119 pmJari-jari Van der Waals185 pm

 

3.3 Sumber Arsen di Alam

-          Alam semesta                    : 0,008 ppm

-          Kerak bumi                       : 1,8 ppm

-          Permukaan Atlantik          : 1,45 x 10 -3 ppm

-          Atlantik bagian dalam       : 1,53 x 10 -3 ppm

-          Permukaan Pasifik            : 1,45 x 10-3 ppm

-          Pasifik bagian dalam         : 1,75 x 10 -3 ppm

Arsen diperoleh sebagai As2O3 pada cerobong asap dari pemanggangan CuS, PbS, FeS, CoS, dan NiS dalam udara. Dunia memproduksi As2O3 kira-kira 50000 ton pada 1988.

3.4 Pembentukan Arsen

  1. 1.      Hidrida

Reaksi dengan hidrida membentuk AsH3 yang disebut dengan arsin. AsH3 dapat dipersiapkan oleh hidrolisis senyawa logam biner seperti Zn3As2, Mg3Sb2, atau Mg3Bi2 dengan air atau asam cair. AsH3 dibentuk dalam tes Marsh untuk senyawa As. Sebelum menggunakan analisis instrument tes ini digunakan dalam sebuah tes forensic. AsH3 lebih stabil dibanding dengan SbH3 sehingga memerlukan pemanasan yang kuat untuk membentuk dekomposisi. Selanjutnya AsH3 memberikan sebuah cermin setelah bernyala. Hidrida ini merupakan agen reduksi kuat dan reaksi dengan pelarut ion logam membentuk arsenide.

AsH3 mempunyai melting point -116,3; boiling point -62,4. Energy ikatan As-H = 247. Sudut ikat H-As-H = 91°48’ dan jarak ikatan 1,519 Å.

  1. 2.      Trihalide 

Arsen bereaksi dengan trihalida membentuk AsCl3. Trihalida mempunyai tipe dapat mengalami reaksi hidrolisis dengan air, tetapi produk dapat berubah tergantung dari unsure:

AsCl3  +  3H2O   →   H3AsO3  +  3HCl

  1. 3.      Pentahalida

Senyawa arsen pentahalida yaitu AsF5 dan AsCl5. AsCl5 sangat reaktif dan tidak stabil dan hanya ada sementara.

Reaksi yang menghasilkan senyawa arsen pentahalida

2As2O3  +  10F2   →   4AsF5  +  3O2

 

  1. 4.      Oksida

As4O6 diperoleh dari pembakaran logam dalam udara atau oksigen, kurang aktif unuk membentuk oksida tinggi. Pemanasan mineral sulfide As4S4 atau As2S3 dalam udara juga memberikan As4O6. As4O6 sangat beracun dan dapat larut dalam air. As4O6 bersifat amfoter ketika bereaksi dengan alkali, membentuk arsenic. Dahulu, berbagai tembaga arsenit digunakan sebagai pigmen hijau mengkilap. Dikenal dengan baik hijau Scheel Cu2As2O5 dan hijau Paris [(CH3COO)Cu2(AsO3)]. As4O6 dapat bereaksi dengan asam dan basa. Berikut reaksinya

As4O6  +  12NaOH   →   4Na3AsO+  6H2O

As4O6  +  12HCl    →   4AsCl3  +  6H2O

Arsen pentaoksida merupakan dimer dan mempunyai bentuk As4O­10 bukan As2O5. Struktur ini diperoleh dari As4O6. Setiap atom As membentuk tiga ikatan untuk atom O. Lima electron pada kulit terluar dari sebuah atom As. Tiga electron digunakan dalam ikatan, dan dua electron merupakan pasangan electron bebas,yang diletakkan di luar dari unit tetrahedral. Dalam As4O10 lone pair pada setiap atom As membentuk sebuah ikatan koordinat untuk sebuah atom oksigen. Tetapi kristalnya mengandung nomor yang sama dari [AsO6] tetrahedral dan [AsO6] octahedral yang ikut untuk berbagi sudut. As4O6 adalah agen oksidasi kuat dan oksidasi HCl untuk Cl2. As dan Sb membutuhkan oksidasi lebih drastic oleh padatan HNO3 untuk membentuk pentaoksida. As4O10 dan Sb4O10 kehilangan oksigen ketika dipanaskan dan membentuk trioksida. As4O10  larut perlahan dalam air, membnetuk asam arsenic H3AsO4. Senyawa ini merupakan asam kuat daripada asam arsenius. Garam seperti timah arsenat PbHAsO4 dan kalsium arsenat Ca3(AsO4)2 digunakan sebagai pelawan belalang, kumbang dan ngengat buah.

1.3  Ikatan

Arsen memiliki ikatan kovalen, contoh AsH3 memiliki bilangan koordinasi atom pusat 4 dengan 3 pasangan electron ikatan dan 1 pasangan electron bebas. Berdasarkan teori VSEPR molekul AsH3 berbentuk trigonal pyramidal dengan besarnya sudut ikatan H-As-H sekitar 107,3° (sudut ikatan pada NH3). Hasil eksperimen menunjukkan bahwa berat molekul dari AsH3 adalah trigonal pyramidal tetap besar sudut ikatan H-As-H mendekati 90°. Hal ini menunjukkan bahwa dalam pembentukan ikatan As-H atom pusat menggunakan orbital p, sedangkan pasangan electron bebas menempati orbital s dari atom pusat yang secara stereokimia tidak aktif dalam pembentukan ikatan kovalen.

Konfigurasi elektron

Atom As (keadaan dasar): [Ne]    ↑↓   ↑↓  ↑↓   ↑↓  ↑↓     ↑↓          ↑     ↑     ↑

3d             4s                 4p

Atom As (dalam AsH3): [Ne]  ↑↓   ↑↓  ↑↓   ↑↓  ↑↓     ↑↓         ↑↓   ↑↓   ↑↓

3d                    4s                4p

 

Pada pembentukan ikatan As-H, electron-elektron pada orbital-orbital 4px, 4py, dan 4pz dari atom As berpasangan dengan electron pada orbital 1s dari atom-atom H, sedangkan pasangan electron bebas menempati orbital 4s dari atom As. Berdasarkan orbital-orbital atom As yang digunakan pada pembentukan ikatan sseharusnya sudut ikatan H-As-H adalah 90°, akan tetapi adanya tolakan antara inti-inti dari atom-atom hydrogen menyebabkan membesarnya sudut ikatan tersebut menjadi 92.1(1)° (Effendy,2006).

3.5 Persenyawaan

3.6 Manfaat

  1. Arsen terutama digunakan sebagai racun tikus, dalam ilmu kesehatan untuk membunuh parasit, dan untuk kayu menjadi busuk, semuanya timbul dari racun alami.
  2. As4O10 dan H3AsO4 digunakan sebagai agen oksidasi dalam analisis volumetric.
  3. Arsen digunakan dalam pembuatan perunggu dan kembang api.

3.7 Bahaya

Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah racun yang kuat. Arsenik membunuh dengan cara merusak sistem pencernaan, yang menyebabkan kematian oleh karena shock

 

  1. 1.        ANTIMONY

 

                  

 

1.1.      Sejarah

Antimon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Sb dan nomor atom 51 (Yunani: anti plus monos, logam yang tidak ditemukan sendiri). Lambangnya diambil dari bahasa LatinStibium.Antimon merupakan metaloid dan mempunyai empatalotropi bentuk.Antimon telah diketahui dalam berbagai senyawa sejak zaman kuno.Ia juga diketahui sebagai logam pada awal abad ke-17.Antimony ditemukan pada tahun 1450 dan pertama kali diuraikan secara ilmiah oleh Tholden.

 

1.2.      Sumber dan kelimpahan

Unsur ini tidak banyak, tetapi ditemukan dalam 100 spesies mineral.Kadang-kadang ditemukan sendiri, tetapi lebih sering sebagai sulfide stibnite.Bijih utama antimony (stibium) yaitu stibnite Sb2S3 yang banyak dijumpai dijumpai di Mexico, Bolivia, Afrika Selatan dan Cina. Dijumpai juga valentinit (Sb2O3) yang dikenal sebagai stibium putih.antimonlogamadalah logamyang sangatrapuhdaritekstur, bersisik kristal.Unsure ini mempunyai warnaputih kebiruandan memilikikilaumetalik.Hal ini tidakbereaksi denganudara padasuhu kamar, tapimembakarcemerlangketika dipanaskandengan pembentukanasapputih.Ini adalahkonduktorpanas yang burukdan listrik.

 

  

Kelimpahan di alam : 0.0004 ppm
 Kelimpahan di matahari : 0.001 ppm
 Kandungan di meteorit : 0.12 ppm
 Di kerak bumi : 0.2 ppm
Di perairan  Seawater: 2 x 10-4 ppm

1.3.      Sifat Fisika dan Kimia

Antimon merupakan unsur dengan warna putih keperakan, berbentuk Kristal padat yang rapuh.Daya hantar listrik (konduktivitas) dan panasnya lemah.Zat inimenyublim (menguap dari fasa padat) pada suhu rendah. Sebagai sebuah metaloid,antimony menyerupai logam dari penampilan fisiknya tetapi secara kimia ia bereaksiberbeda dari logam sejati.

 

Sifat Antimon:

  • Massa atom                                      = 121.760 (1)g/mol
  • Konfigurasi electron                                    = [Kr] 4d10 5S2 5P3
  • Jumlah elektron tiap kulit                 = 2, 8, 18, 18, 5
  • Fase                                                  = solid
  • Massa jenis (suhu kamar)                 = 6.697 g/cm3
  • Massa jenis cair pada titik lebur       = 6.53 g/cm3
  • Titik lebur                                         = 903.78 K (630.63 °C, 1167.13 °F)
  • Titik didih                                        = 1860 K (1587 °C, 2889 °F)
  • Kalor peleburan                                = 19.79 kJ/mol
  • Kalor penguapan                              = 193.43 kJ/mol
  • Kapasitas kalor                                 = (25 °C) 25.23 J/(mol・K)
  • Struktur kristal                                 = Rhombohedral
  • Bilangan oksidasi                             = −3, 3, 5
  • Elektronegatifan                              = 1,9
  • Jari-jari atom                                    = 145 pm
  • Jari-jari atom (terhitung)                  = 133 pm
  • Jari-jari kovalen                                = 138 pm
  • Konduktivitas termal                       = (300 K) 24.4 W/(m・K)
  • Energi Ionisasi ke-1                         = 834 kJ/mol
  • Energi Ionisasi ke-2                         = 1594.9 kJ/mol
  • Energi Ionisasi ke-3                         = 2440 kJ/mol

                                                                                                                                                                                      

1.4        Persenyawaan

1.4.1 Hidrida Antimon

  • Antimon membentuk stibin SbH3 yang diperoleh dari:

Mg3Sb2 + 6 HCl                      3 MgCl2 + 2SbH3

Hidrida ini bersifat basa dan tidak membentuk garam yang analog dengan ammonium dan posfonium, dan jika diuraikan dengan panas:

2SbH3                    2Sb + 3H2

Hidrida ini bersifat reduktor yang kuat, mereduksi larutan garam perak beramoniak menjadi logam perak:

SbH3+  3 Ag+                        Ag3Sb + 3H+

 

1.4.2  Oksida Antimon

  • Antimion trioksida

Antimon trioksida disediakan dengan cara memanaskan antimony atau sulfidanya dalam udara:

4Sb + 3O2                         SbO6

  • Antimon pentoksida

Antimon pentoksida terbentuk dari reaksi antara antimon dengan asam nitrat pekat:

4Sb + 2HNO3                         10 H2O + Sb4O10 + 2 NO2

 

1.4.3  Halida Antimon

  •  Trihalida

Antimon Trifluorida diperoleh dari penyulingan antara antimony dengan raksa (II) fluoridea:

3HgF2 + 2Sb                        2SbF3 + 3Hg

  • Pentahalida

Diperoleh dari gas klor yang dialirkan di antimony triklorida:

SbCl3 + Cl2                        SbCl5

1.5         Isolasi

tidakmudah untuk membuatantimondi laboratoriumseperti yangtersedia secara komersial.Antimonyditemukan di alamdalam sejumlahmineraltermasukstibnit(Sb2S3) dan ulmanite(NiSbS). Sejumlah kecilantimonaslitelah ditemukan.Beberapabijihyang dapat diobatidenganmengurangikondisiuntuk membentukSb2S3. Parasulfidaakan dihapus untukmeninggalkanunsurantimondenganbesi tua.

Sb2S3+3Fe→2Sb+3FeS

Dalam prosesanther, beberapa bijihdapat dipanaskanuntukberevolusiSb2O3oksidadan pada gilirannyadapat dikurangi denganarangdi hadapannatrium sulfat, untuk menjamin pencampuran,untuk membentukantimonunsur.

2Sb2O3+3C+3CO2→4Sb

 

1.6        Reaksi

  1. Reaksi dengan air

Ketika antimon panas merah akan bereaksi dengan air untuk membentuk antimon

(III) trioksida.

2Sb (s) + 3H2O (g) →Sb2O3 (s) + 3H2 (g)

  1. Reaksi dengan udara

Ketika antimon dipanaskan akan bereaksi dengan oksigen di udara untuk formulir

trioksida antimon (III).

4Sb (s) + 3O2 (g) →2Sb2O3 (s)

  1. Reaksi dengan halogen

Antimon bereaksi dalam kondisi yang terkendali dengan semua halogen untuk

membentuk antimon (III) dihalides.

2Sb (s) + 3F2 (g) →2SbF3 (s)

2Sb (s) + 3Cl2 (g)→ 2SbCl3 (s)

2Sb (s) + 3Br2 (g)→ 2SbBr3 (s)

2Sb(s) + 3I2(g)→ 2SbI3(s)

  1. Reaksi dengan asam

Antimon larut dalam asam sulfat pekat panas atau asam nitrat, untuk membentuk solusi yang mengandung Sb (III). Reaksi asam sulfat menghasilkan sulfur (IV) gas dioksida. Antimon tidak bereaksi dengan asam klorida dalam ketiadaan oksigen.

 

1.6 Kegunaan

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, cat keramik, gelas dan pot.

 

1.7 Bahaya Antimon

Antimon dan senyawa-senyawanya adalah toksik (meracun).Secara klinis, gejala akibat keracunan antimon hampir mirip dengan keracunan arsen.Dalam dosis rendah, antimon menyebabkan sakit kepala dan depresi. Dalam dosis tinggi, antimony akan mengakibatkan kematian dalam beberapa hari.

  1. 2.        BISMUT

        

2.1        Sejarah

Bismut adalah suatu unsur kimia yang memiliki lambang Bi dan nomor atom 83 (Yunani: Weisse Masse, zat putih. Di kemudian hari disebut Wisuth dan Bisemutum).Pada masa awalnya, bismut sempat disangka sebagai arsen dan antimoni karena memiliki sifat kimia yang mirip. Calude Geoffroy the Younger menunjukkan bahwa bismut beda dengan timbal pada tahun 1753.Dari semua jenis logam, unsur ini paling bersifat diamagnetik dan merupakan unsur kedua setelah raksa yang memiliki konduktivitas termal terendah.

2.2        Sumber dan Kelimpahan

Di dalam kulit bumi, bismut kira-kira dua kali lebih berlimpah dari padaemas.Biasanya tidak ekonomis bila menjadikannya sebagai tambang utama.Melainkan biasanya diproduksi sebagai sampingan pemrosesan biji logam lainnyamisalnya timbal, tungsten dan campuran logam lainnya.Bismut terdapat dialam sebagai bijih sulfide dan Bi2S3 (bismuth glance) dandalam bijih tembaga, timah dan timbel. Bismut dapat diperoleh dari bijih denganproses yang sederhana yaitu dipanggang untuk memperoleh oksidasinya Bi2O3kemudian direduksi dengan karbon atau dengan H2. Bismut yang terdapat dalamsenyawanya dengan tingkat oksidasi +3 dan +5.Senyawa bismuth dengan tingkatoksidasi +5 (NaBiO3, BiF5) bersifat oksidator kuat.Semua garam bismuth (III) halide dapat dijumpai namun hanya BeF3 yang ditemui sebahai garam.Seperti halnya padatimah dan timbel, bismut (III) lebih stabil dari pada bismut (V).

Negara yang kaya bijih ini yaitu Bolivia, Tasmania, Canada, dan Amerika Serikat.Kebanyakan bismut yang diproduksi di Amerika didapatkan sebagai hasil produksi penyulingan timbal, tembaga, seng, perak dan bijih emas.Bismut memilikihambatan listrik yangtinggi, dan memiliki efek Halltertinggilogam(yaitu,peningkatan terbesar dalamhambatan listrikketika ditempatkandalam medan magnet).

Di alam: 0.0007 ppm
 Matahari : 0.01 ppm
 Meteor : 0.07 ppm
 Kerak bumi: 0.048 ppm
   Permukaan Atlantik: 5.1 x 10-8 ppm
   Permukaan Pasifik : 4 x 10-8 ppm
   Dasar Pasifik: 4 x 10-9 ppm

2.3        Sifat-sifat

Diantara logam berat lainnya, bismut tidak berbahaya seperti unsur-unsur lainseperti Timbal, Thallium and Antimon.Dulunya, bismut juga diakui sebagai elemendengan isotop yang stabil, tapi sekarang diketahui bahwa itu tidak benar.Tidak ada material lain yang lebih natural diamakentik dibandingkan bismut.Bismutmempunyai tahanan listrik yang tinggi.Ketika terbakar dengan oksigen, bismuth terbakar dengan nyala yang berwarna biru.

 

Sifat Bismut

  • Massa atom                                            = 208.98040 (1)g/mol
  • Konfigurasi elektron                              = [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
  • Jumlah elektron tiap kulit                       = 2, 8, 18, 32, 18, 5
  • Fase                                                        = solid
  • Massa jenis (sekitar suhu kamar)            = 9.78 g/cm3
  • Ø    Massa jenis cair pada titik lebur             = 10.05 g/cm3
  • Titik lebur                                               = 544.7 K (271.5 °C, 520.7 °F)
  • Titik didih                                              = 1837 K (1564 °C, 2847 °F)
  • Kalor peleburan                                      = 11.30 kJ/mol
  • Kalor penguapan                                    = 151 kJ/mol
  • Kapasitas kalor                                       = (25 °C) 25.52 J/(mol・K)
  • Struktur kristal                                       = Rhombohedral
  • Bilangan oksidasi                                   = 3, 5
  • Jari-jari atom                                          = 160 pm
  • Elektronegativitas                                  = 2.02
  • Jari-jari atom (terhitung)                        = 143 pm
  • Jari-jari kovalen                          = 146 pm
  • Konduktivitas termal                             = (300 K) 7.97 W/(m・K)
  • Energi Ionisasi ke-1                                = 703 kJ/mol
  • Energi Ionisasi ke-2                               = 1610kJ/mol
  • Energi Ionisasi ke-3                               = 2466 kJ/mol

 

2.4        Persenyawaan

¢ Trihidrida :  Bismutin (BiH3)

¢  Oksida bismut : Bismut trioksida (Bi2O3)

¢  Bismut hidroksida : Bi(OH)3

¢  Halida

—   Trihalida : Bismut triklorida (BiCl3), Bismut tribromida (BiBr3), Bismut triiodida (BiI3)

—   Pentahalida : Bismut pentafluorida (BiF5)

2.5        Reaksi

  1. Reaksi dengan air

Ketika bismut panas bereaksi dengan air untuk membentuk bismut (III)trioksida.

2Bi (s) + 3H2O (g) → Bi2O3 (s) + 3H2 (g)

 

  1. Reaksi dengan udara

Setelah pemanasan bismut bereaksi dengan oksigen di udara untuk formulirtrioksida bismut (III).

4Bi (s) + 3O2 (g) → 2Bi2O3 (s)

  1. Reaksi dengan halogen

Bismut bereaksi dengan fluor untuk membentuk bismut (V) fluoride.

2Bi (s) + 5F2 (g) → 2BiF5 (s)

Bismut bereaksi dalam kondisi yang terkendali dengan halogen fluorin, klorinbromin, dan iodin bismut (III) trihalides.

2Bi (s) + 3F2 (g) → 2BiF3 (s)

2Bi (s) + 3Cl2 (g) → 2BiCl3 (s)

2Bi (s) + 3Br2 (g) → 2BiBr3 (s)

2Bi (s) + 3I2 (g) → 2BiI3 (s)

  1. Reaksi dengan asam

Bismut larut dalam asam sulfat pekat atau asam nitrat, untuk membentuk solusiyang mengandung Bi (III). Reaksi asam sulfat menghasilkan sulfur (IV) gasdioksida. Dengan asam klorida dalam kehadiran oksigen, bismut (III) kloridayang dihasilkan.

4Bi (s) + 3O2(g) + 12HCl (aq) → 4BiCl3 (aq) + 6H2O (l)

2.6        Kegunaan

  • Bismut oxychloride digunakan dalam bidang kosmetik dan bismutsubnitrate dan subcarbonate digunakan dalam bidang obat-obatan.
  • Magnet permanen yang kuat bisa dibuat dari campuran bismanol(MnBi)dan diproduksi oleh US Naval Surface Weapons Center.
  • Bismut digunakan dalam produksi besi lunak
  • Bismut sedang dikembangkan sebagai katalis dalam pembuatanacrilic fiber
  • Bismut telah digunakan dalam peyolderan, bismut rendah racunterutamauntuk penyolderan dalam pemrosesan peralatan makanan.
  • Sebagai bahan lapisan kaca keramik

2.7         Bahaya

Bismutdapat memasuki tubuhmelalui tigacara yaitu mengisap, menelan,dan melaluipenyerapankulit.Dampakyang paling umum untukbismuttermasuk bekerja dikorelasierat denganelemen.Misalnya,seorang tukang ledengyangmenggunakan banyaksolderdapat terkenabismutdengan bernapasdalamasap darisolderdi ruang tertutup. SenyawaBismutdigunakan dalamsejumlah aplikasidi mana ia dapatdatang dalamkontak langsung dengantubuh.

 

Unsur

Sb

Bi

Kelimpahan di alam

0.0004 ppm

0.0007 ppm

Titik lebur (oC)

630,63

271,5

Titik didih (oC)

1587

1564

Nomor Atom, Konfigurasi Elektron

[Kr] 4d10 5S2 5P3

[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3

Elektronegativitas

1.9

2,02

Energi IonisasiI(kJ/mol)nergi

834

703

Energi Ionisasi II (kJ/mol)

1594,9

1610

Energi Ionisasi III (kJ/mol)

2440

2466

Massa Jenis (g/cm3) 6.697 9.78

 

 

  1. 3.        Ununpentium

 

              

3.1    Sejarah

Penelitian ilmuwan di Institut Bersama untuk Penelitian Nuklir di Dubna, Rusia dan Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), California percaya bahwa mereka telah membuat unsur 115, ununpentium (UUP), di Dubna, Rusia pada tahun 2003. Pekerjaan itu merupakan kolaborasi antara tim ilmu dipimpin oleh Yuri Oganessian dan Ken Moody.

Ununpentium, juga disebut eka-bismut, hanya telah disintesis beberapa kali dalam sejarah. Proses sintesis pertama terjadi pada tahun 2004, dan sekali lagi pada tahun 2006. Sejauh ini, hanya beberapa atom dari ununpentium pernah dibuat. Atom-atom mengalami peluruhan alfa ke ununtrium elemen dalam rentang waktu kurang dari 100 milidetik. Waktu sangat singkat bahwa unsur telah ada telah mengurangi studi mungkin pada elemen untuk memastikan kimia sifat dan karakteristik.

Reaksi terjadi dengan adanya perpaduan antara kalsium-48 dengan amerisium-243.Percobaan dimulai pada tanggal 14 Juli 2003 dan berakhir pada tanggal 10 Agustus 2003.Dimana ion kalsium dibentuk menjadi sinar dalam siklotron (akselerator partikel) dan menembaki lapisan target amerisium, kemudian diendapkan pada foil titanium. Empat atom dari elemen 115 (ununpentium) mungkin telah diproduksi, yang mungkin memiliki unsur alpha membusuk memproduksi 113 (ununtrium).

 

3.2    Sifat Kimia dan Fisika

 

Sifat

Keterangan

Nomor Atom

115

Simbol Unsur

Uup

Nama Unsur

Ununpentium

Berat Atom

288

Nomor Grup

15

Nama Grup

Pnictogen

Nomor Periodik

7

Blok

P

Konfigurasi Elektron

[Rn] 5f14 6d10 7S2 7P3

 

Ini pertama kali diamati pada 2003 dan sekitar 50 atom ununpentium telah disintesis sampai saat ini, dengan sekitar 25 meluruh langsung dari elemen induk yang telah terdeteksi. Empat isotop berturut-turut yang saat ini dikenal, 287-290Uup, dengan 289Uup memiliki waktu paruh terpanjang yaitu320 ms.

Isotop

Waktu Paruh

287UUP

32 ms

288UUP

87 ms

289UUP

320 ms

290UUP

23 ms

 

  1. a.        Isolasi

Ununpentium tidak ada di alam dalam bentuk apapun. Unsur ini hanya dapat disintesis dalam jumlah yang sangat menit menggunakan peralatan khusus dan prosedur.

Sintesis ununpentium dihasilkan dari bentuk-bentuk isotop dari amerisium dan kalsium. Selama prosedur ini, isotop dari amerisium, nomor 243, mengalami fusi nuklir dengan isotop kalsium, nomor 48, untuk menghasilkan dua isotop ununpentium. Isotop dari ununpentium yang diproduksi adalah nomor 287 dan 288; tujuh neutron juga diproduksi dari reaksi ini. Setelah isotop ununpentium terbentuk, mereka mengalami peluruhan alfa cepat ke ununtrium. Ununtrium dengan cepat meluruh dirinya menjadi sebuah isotop helium.

24395Am + 4820Ca → 287, 288Uup →284,283Uut→

  1. b.        Kegunaan

Ununpentium tidak memiliki aplikasi yang diketahui.

 

  1. c.       Bahaya
    Pengaruh kesehatan dari ununpentium

Karena sangat tidak stabil, setiap jumlah terbentuk akan terurai menjadi unsur-unsur lain sangat cepat sehingga tidak ada alasan untuk mempelajari dampaknya pada kesehatan manusia.

Efek ununpentium pada lingkungan

Karena sangat pendek paruh nya, tidak ada alasan untuk mempertimbangkan pengaruh ununpentium di lingkungan.

International Union of Murni dan Kimia Terapan (IUPAC) meninjau bukti untuk penemuan ununpentium selama beberapa tahun.Pada tahun 2011 mereka mengumumkan bahwa ada bukti yang cukup untuk membuktikan bahwa unsur tersebut telah dibuat dalam siklotron.

 

 

posted by mirza mujtaba in kimia and have Comments Off