Logam alkali tanah jarang di indonesia

(1)

Logam alkali tanah

Logam Alkali Tanah adalah kelompok unsur kimia Golongan 2 pada tabel periodik. Kelompok ini terdiri dari berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan

radium (Ra). Radium kadang tidak dianggap sebagai alkali tanah karena sifat radioaktif yang dimilikinya.

Berilium

Penampilan

putih abu-abu metalik

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom berilium, Be, 4

Dibaca / b _ə_m əˈ r ɪ l i m /ə b - ə RIL

-ee-Jenis unsur logam alkali tanah

Golongan, periode, blok 2, 2, s

Massa atom standar 9.012182(3)

Konfigurasi elektron 1s_{2, 2}2 2s2

Sifat fisika

Fase solid

Massa jenis (mendekati suhu

kamar) 1.85 g·cm−3

Massa jenis cairan pada t.l. 1.690 g·cm−3

Titik lebur 1560 _, K2349 °F 1287 °C,

Titik didih 4476 °F 2469_K, °C, 2742

Kalor peleburan 12.2 kJ·mol−1 Kalor penguapan 297 kJ·mol−1

(2)

Tekanan uap

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k

at T (K) 1462 1608 1791 2023 2327 2742

Sifat atom

Bilangan oksidasi 2,_(oksida_amfoter₎ 1[1] Elektronegativitas 1.57 (skala Pauling)

Jari-jari van der Waals 153 pm Lain-lain

Struktur kristal heksagonal

Pembenahan magnetik diamagnetik

Keterhambatan elektris (20 °C) 36 nΩ·m

Konduktivitas termal 200 W·m−1_·K−1

Ekspansi termal (25 °C) 11.3 µm·m−1_·K−1

Kecepatan suara (batang ringan) (₁₂₈₇₀suhu[2]_m·s−1 kamar)

Modulus Young 287 GPa

Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4. Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalah logam alkali tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penguat dalam aloy (khususnya,

(3)

Sifat-sifat

Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam-logam ringan. Modulus kekenyalan

berilium kurang lebih 1/3 lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat asam nitrat. Berilium juga mudah ditembus

sinar-X, dan neutron dibebaskan apabila ia dihantam oleh partikel alfa, (seperti radium dan

polonium [lebih kurang 30 neutron-neutron/juta partikel alfa]). Pada suhu dan tekanan ruang, berilium tak teroksidasi apabila terpapar udara (kemampuannya untuk menggores kaca kemungkinan disebabkan oleh pembentukan lapisan tipis oksidasi).

Kegunaan

 Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan

kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektrode pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.

 Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, Alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang dan satelit komunikasi.

 Kepingan tipis berilium digunakan bersama pemindaian sinar-X untuk menepis cahaya tampak dan memperbolehkan hanya sinaran X yang terdeteksi.

 Dalam bidang litografi sinar X, berilium digunakan untuk pembuatan litar bersepadu

mikroskopik.

 Karena penyerapan panas neutron yang rendah, industri tenaga nuklir menggunakan logam ini dalam reaktor nuklir sebagai pemantul neutron dan moderator.

 Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer, pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.

 Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai kegunaan yang memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai perintang listrik.

(4)

Sejarah

Nama berilium berasal dari kata dalam bahasa Yunani beryllos, beril. Berilium pernah dinamakan glucinium (dari Yunani glykys, manis), karena rasa manis garamnya. Unsur ini ditemukan olehLouis Vauquelin dalam tahun 1798 dalam bentuk oksida dalam beril dan dalam

zamrud. Friedrich Wöhler dan A. A. Bussy masing-masing berhasil mengasingkan logam pada tahun 1828 dengan memberi tindak balas antara kalium dengan berilium klorida.

Kejadian

Berilium dijumpai dalam 30 jenis garam galian berbeda, diantaranya, yang paling penting adalah

bertrandit, beril, krisoberil, dan fenasit. Jenis batu permata beril berharga akuamarin dan jamrud. Kebanyakan penghasilan logam ini diselesaikan dengan mengurangkan (kimia) berilium fluorida

dengan logam magnesium. Logam berilium tidak mudah sebelum tahun 1957.

Pengasingan

Isotop

Berilium hanya mempunyai satu isotop stabil, Be-9. Berilium kosmogenik (Be-10) dihasilkan dalam atmosfer melalui penembakan oksigen dan nitrogen oleh sinar kosmik. Karena berilium seringkali wujud dalam bentuk larutan pada tingkat pH yang kurang daripada 5.5 (dan kebanyakan air hujan mempunyai pH kurang daripada 5), berilium akan larut ke dalam larutan dan diangkut ke permukaan Bumi melalui air hujan. Apabila pemendakan dengan cepatnya menjadi semakin beralkali, Berilium keluar dari larutan. Be-10 kosmogenik akan terkumpul di atas permukaan tanah, di mana dia mempunyai waktu paruh yang panjang (1.5 juta tahun) lalu yang membuatnya dapat menetap cukup lama sebelum meluruh menjadi B-10 (boron). Be-10 dan hasil luruhannya digunakan dalam kajian pengikisan tanah, pembentukan tanah oleh

regolitos, pembentukan tanah laterit, dan juga variasi dalam aktivitas matahari dan usia teras es. Pengetahuan bahwa Be-7 dan Be-8 yang tak stabil memberikan pendapat kesan kosmologi yang mendalam Karena ini berarti bahwa unsur yang lebih berat dari berilium tidak mungkin dapat dihasilkan daripada peleburan nuklir ketika letupan besar big bang. Lebih lanjut, tingkat tenaga nuklir berilium-8 menunjukan bahwa karbon daat dihasilkan dalam bintang-bintang, maka sehingka memungkinkan untuk adanya kehidupan. (Lihat proses tripel-alfa dan nukleosintesis big bang)

Awasan

Berilium dan garamnya adalah bahan beracun dan berpotensi sebagai zat karsinogenik. Beriliosis

(5)

terhadap berilium. Penyakit berilium akut dalam bentuk pneumonitis kimia pertama kali dilaporkan di Eropa pada tahun 1933 dan di Amerika Serikat pada tahun 1943. Kasus beriliosis kronik pertama kali diperincikan dalam tahun 1946 di kalangan pekerja dalam kilang penghasilan lampu kalimantang. Beriliosis kronik menyerupai sarkoidisis dalam berbagai hal, dan diagnosis pembedaan adalah sulit.

Walaupun penggunaan campuran berilium dalam lampu floresesns telah dihentikan pada tahun 1949, kemungkinan pemaparan berilium masih dapat mungkin terjadi di industri nuklir, penerbangan, pemurnian logam berilium, peleburan Alloy berkandungan berilium, pembuatan alat elektronik dan pengurusan bahan yang mengandung berilium.

Pengkaji awal mencicipi berilium dan campuran-campurannya yang lain untuk rasa kemanisan untuk memastikan kehadirannya. Alat penguji canggih tidak lagi memerlukan prosedur beresiko tinggi ini dan percobaan untuk memakan bahan ini tidak patut dilakukan. Berilium dan campurannya harus dikendalikan dengan rapi dan pengawasan harus dijalankan ketika melakukan kegiatan yang memungkinkan pelepasan debu berilium (kanker paru paru adalah salah satu dari akibat yanhg dapat ditimbulkan oleh pemaparan berpanjangan terhadap habuk berilium).

Berilium ini harus dikendalikan dengan hati-hati dan prosedur tertentu harus dipatuhi. Tidak sepatutnya ada percobaan menggunakan berilium sebelum prosedur pengendalian yang tepat diperkenalkan dan dibiasakan.

Pengaruh Kesehatan

Berilium sangat berbahaya jika terhirup. Keefektivannya tergantung kepada kandungan yang dipaparkan dan jangka waktu pemaparan. Jika kandungan berilium di udara sangat tinggi (lebih dari 1000 μg/m³), keadaan akut dapat terjadi. Keadaan ini menyerupai pneumonia dan disebut penyakit berilium akut. Penetapan udara komunitas dan tempat kerja efektif dalam menghindari kerusakan paru-paru yang paling akut.

Sebagian orang (1-15%) akan menjadi sensitif terhadap berilium. Orang-orang ini akan mendapat tindak balas keradangan pada sistem pernapasan. Keadaan ini disebut penyakit berilium kronik (CBD), dan dapat terjadi setelah pemamparan bertahun-tahun terhadap tingkat berilium di atas normal {di atas 0.2 μg/m³). Penyakit ini dapat menyebabkan rasa lemah dan keletihan, dan juga sasak napas. CBD dapat menyebabkan anoreksia, penyusutan berat badan, dan dapat juga menyebabkan pembesaran bagian kanan jantung dan penyakit jantung dalam kasus-kasus peringkat lanjut. Sebagian orang yang sensitif kepada berilium mungkin atau mungkin tidak akan mendapat gejala-gejala ini. Jumlah penduduk pada umumnya jarang mendapat penyakit berilium akut atau kronik karena kandungan berilium dalam udara biasanya sangat rendah (0.00003-0.0002 μg/m³).

(6)

Pemamparan jangka masa panjang kepada berilium dapat meningkatkan risiko menghidap penyakit kanker paru paru.

United States Department of Health and Human Services (DHHS) dan International Agency for Research on Cancer (IARC) telah memberi kepastian bahwa berilium adalah karsinogen. EPA menjangkakan bahwa pemamparan seumur hidup kepada 0.04 μg/m³ berilium dapat menyebabkan satu perseribu kemungkinan untuk mengidap kanker.

Tidak terdapat kajian tentang efek pemamparan berilium terhadap anak-anak. Kemungkinan, pengaruh kesehatan yang dilihat pada kanak-kanak yang terpapar terhadap berilium sama dengan efeknya terhadap orang dewasa. Masih belum diketahui perbedaan dalam efek berilium antara orang dewasa dan kanak-kanak.

Masih belum diketahui juga apakah pemamparan terhadap berilium dapat menyebabkan kecacatan sejak lahir atau efek-efek lain yang berlanjutan kepada orang ramai. Kajian terhadap kesan lanjutan terhadap hewan tidak dapat dipastikan.

Berilium dapat diukur dalam air kencing atau darah. Kandungan berilium dalam darah atau air kencing dapat memberi petunjuk kepada berapa banyak atau berapa lama seseorang telah terpapar. Tingkat kandungan berilium juga dapat diukur dari sampel paru-paru dan kulit. Satu lagi ujian darah, yaitu beryllium lymphocyte proliferation test (BeLPT), mengukur pasti kesensitifan terhadap berilium dan memberikan jangkaan terhadap CBD.

Batas Kandungan berilium yang mungkin dilepaskan ke dalam udara dari kawasan perindustrian adalah 0.01 μg/m³, Dirata-ratakan pada jangka waktu 30 hari, atau 2 μg/m³ dalam ruang kerja dengan shift kerja 8 jam.

Logam paduan (bahasa Inggris: alloy) atau lakur adalah kombinasi, dalam larutan atau

senyawa, dua atau lebih elemen, dan paling tidak salah satunya adalah logam, dan hasilnya memiliki sifat metalik. Logam paduan dengan dua komponen disebut paduan biner (alloy

binary); 3 komponen disebut paduan ternari; 4 komponen disebut paduan quaternari. Hasilnya

adalah zat metalik dengan sifat berbeda dari komponennya.

Logam paduan biasanya didesain untuk memiliki sifat yang lebih menguntungkan dibanding dengan komponennya. Misalnya, baja lebih kuat dari besi, salah satu elemen utamanya; dan

kuningan lebih tahan lama dari tembaga, tapi lebih menarik dari seng.

Logam paduan contohnya:

 amalgam

 kuningan

 perunggu

(7)

 electrum

 intermetalik

 Mu-metal

 pewter

 solder

 spiegeleisen

 Baja tahan karat

 Baja

Magnesium

Penampilan

padatan abu-abu berkilau

Garis spektrum magnesium Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom magnesium, Mg, 12

Dibaca / m æ ɡ ˈ n i z i mː /ə , mag-NEE-zee- mə

Jenis unsur logam alkali tanah

Massa atom standar 24.3050(6)

(8)

Sifat fisika

Fase solid

Massa jenis (mendekati suhu kamar) 1.738 g·cm−3

Titik lebur 923 K1202 °F 650 °C, ,

Titik didih 1994 °F 1091 °C, 1363 K,

Kalor peleburan 8.48 kJ·mol−1 Kalor penguapan 128 kJ·mol−1

Kapasitas kalor 24.869 J·mol−1_·K−1

Tekanan uap

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k

at T (K) 701 773 861 971 1132 1361

Sifat atom

Bilangan oksidasi 2,_(oksida_basa_kuat) 1[1] Elektronegativitas 1.31 (skala Pauling)

Energi ionisasi

(lebih lanjut)

pertama: 737.7 kJ·mol−1 ke-2: 1450.7 kJ·mol−1 ke-3: 7732.7 kJ·mol−1

Jari-jari atom 160pm

Jari-jari kovalen 141±7 pm

Struktur kristal hexagonal

Pembenahan magnetik paramagnetik

Keterhambatan elektris (20 °C) 43.9 nΩ·m

Kecepatan suara (batang ringan) (_{4940 m·s}suhu −1 kamar) (annealed)

Modulus Shear 17 GPa

Bulk modulus 45 GPa

(9)

Kekerasan Mohs 2.5

Kekerasan Brinell 260 MPa

Nomor CAS 7439-95-4

Isotop paling stabil

iso NA Waktu paruh DM DE (MeV) DP

24_Mg _78.99% _Mg_stabil_{dengan 12}_neutron 25_Mg _10% _Mg_stabil_{dengan 13}_neutron 26_Mg _11.01% _Mg_stabil_{dengan 14}_neutron

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom

12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran

alumunium-magnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".

Kalsium

Penampilan

putih keperakan

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom kalsium, Ca, 20

Massa atom standar 40,078(4)

Konfigurasi elektron [_{2, 8, 8, 2}Ar] 4s2

Sifat fisika

Fase solid

Massa jenis (mendekati suhu kamar) 1,55 g·cm−3

Massa jenis cairan pada t.l. 1,378 g·cm−3

Titik lebur 1115 K1548 °F 842 °C, ,

Titik didih 2703 °F 1484 °C, 1757 K,

(10)

Kapasitas kalor 25,929 J·mol−1_·K−1

Jari-jari atom (terhitung) 194 pm

Jari-jari kovalen 174 pm Lain-lain

Struktur kristal kubik berpusat muka

Keterhambatan elektris (20 °C) 33,6 nΩ·m

Ekspansi termal (25 °C) 22,3 µm·m−1_·K−1

Kecepatan suara (batang ringan) (20 °C) 3810 m·s−1

(11)

Kalsium adalah sebuah elemen kimia dengan simbol Ca dan nomor atom 20. Mempunyai massa atom 40.078 amu. Kalsium merupakan salah satu logam alkali tanah, dan merupakan elemen terabaikan kelima terbanyak di bumi. Kalsium juga merupakan ion terabaikan kelima terbanyak di air laut dilihat dari segi molaritas dan massanya, setelah natrium, klorida, magnesium, dan

sulfat.

Manfaat bagi manusia

Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot.

Berikut beberapa manfaat kalsium bagi manusia:

 Mengaktifkan saraf

 Melancarkan peredaran darah

 Melenturkan otot

 Menormalkan tekanan darah

 Menyeimbangkan tingkat keasaman darah

 Menjaga keseimbangan cairan tubuh

 Mencegah osteoporosis (keropos tulang)

 Mencegah penyakit jantung

 Menurunkan risiko kanker usus

 Mengatasi kram, sakit pinggang, wasir, dan reumatik

 Mengatasi keluhan saat haid dan menopause

 Meminimalkan penyusutan tulang selama hamil dan menyusui

 Membantu mineralisasi gigi dan mencegah pendarahan akar gigi

 Mengatasi kering dan pecah-pecah pada kulitkaki dan tangan

(12)

 Mengatasi kencing manis (mengaktifkan pankreas)

Setelah umur 20 tahun, tubuh manusia akan mulai mengalami kekurangan kalsium sebanyak 1% per tahun. Dan setelah umur 50 tahun, jumlah kandungan kalsium dalam tubuh akan menyusut sebanyak 30%. Kehilangan akan mencapai 50% ketika mencapai umur 70 tahun dan seterusnya mengalami masalah kekurangan kalsium.

Gejala awal kekurangan kalsium adalah seperti lesu, banyak keringat, gelisah, sesak napas, menurunnya daya tahan tubuh, kurang nafsu makan, sembelit, berak-berak, insomnia, kram, dan sebagainya.

Stronsium

Penampilan

putih keperakan metalik

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom stronsium, Sr, 38

Dibaca

/ ˈ s t r ɒ n ʃ i mə /

STRON-shee- mə ;

/ ˈ s t r ɒ n t i mə /

STRON-tee- mə ;

/ ˈ s t r ɒ n ʃ mə /STRON-sh mə

Massa atom standar 87.62

Konfigurasi elektron [_{2, 8, 18, 8, 2}Kr] 5s2

Sifat fisika

Fase solid

Titik lebur 1050 K1431 °F 777 °C, ,

Titik didih 2520 °F 1382 °C, 1655 K,

(13)

Tekanan uap

P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k

at T (K) 796 882 990 1139 1345 1646

Sifat atom

Bilangan oksidasi 2, 1[1]_(oksida_basa_kuat) Elektronegativitas 0.95 (skala Pauling)

Energi ionisasi pertama: 549.5 kJ·mol−1 ke-2: 1064.2 kJ·mol−1 ke-3: 4138 kJ·mol−1

Jari-jari atom 215 pm

Struktur kristal face-centered cubic

Konduktivitas termal 35.4 W·m−1_·K−1

(14)

kuning ketika berkontak dengan udara. Unsur ini terdapat di dalam selestit dan strontianit. 90_Sr

mempunyai lama waktu paruh sebesar 28,9 tahun.

Barium

Penampilan

abu-abu perak

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atom barium, Ba, 56

Dibaca / ˈ b r i mɛə ə /BAIR-ee- mə

Massa atom standar 137.33

Konfigurasi elektron

[Xe] 6s2

2, 8, 18, 18, 8, 2

Sifat fisika

Fase solid

Titik lebur 1000 K1341 °F 727 °C, ,

Titik didih 3447 °F 1897 °C, 2170 K,

Kalor peleburan 7.12 kJ·mol−1 Kalor penguapan 140.3 kJ·mol−1

Tekanan uap

(15)

at T (K) 911 1038 1185 1388 1686 2170

Sifat atom

Bilangan oksidasi +2_(oksida_basa_kuat) Elektronegativitas 0.89 (skala Pauling)

Energi ionisasi pertama: 502.9 kJ·mol−1 ke-2: 965.2 kJ·mol−1 ke-3: 3600 kJ·mol−1

Jari-jari atom 222pm

Struktur kristal body-centered cubic

Konduktivitas termal 18.4 W·m−1_·K−1

Kecepatan suara (batang ringan) (20 °C) 1620 m·s−1

Barium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ba dan nomor atom 56. Contoh kristal yang dihasilkan Barium antara lain Barium sulfat(BaSO4) dan contoh

basa yang mengandung Barium antara lain Barium hidroksida (Ba(OH)2)

(16)

sinar-x. Barium masuk ke dalam udara selama proses pertambangan, pemurnian, produksi senyawa barium, dan dari pembakaran batubara serta minyak. Beberapa senyawa barium mudah larut dalam air dan ditemukan di danau atau sungai.

Radium

Konfigurasi elektron [Rn] 7s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 Ciri-ciri fisik

Fase padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 5,5 g/cm³

Titik lebur 973_{(700 °}_C_{, 1292 °}_F₎ K

Bilangan oksidasi 2_(oksida_basa₎

Elektronegativitas 0,9 (skala Pauling)

Energi ionisasi pertama: 509,3 kJ/mol

ke-2: 979,0 kJ/mol

Jari-jari atom 215 pm

Lain-lain

Sifat magnetik nonmagnetis

Resistivitas listrik (20 °C) 1 µΩ·m

Konduktivitas termal (300 K) 18,6 W/(m·K)

Nomor CAS 7440-14-4

(17)

iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP

226_Ra _trace ₁₆₀₂_thn _alfa _4.871 222_Rn

228_Ra _syn _{6.7 y} _beta- _0.046 228_Ac

Referensi

Radium adalah sebuah unsur kimia yang mempunyai simbol Ra dan nomor atom 88 (lihat tabel periodik).