Zirkonium (Zr) : Unsur, Sejarah dan Kegunaan

0
104
Zirkonium (Zr) : Unsur, Sejarah dan Kegunaan

Penjelasan Zirkonium (Zr) : Pengertian, Pembuatan dan Fungsi

Sejarah Zirkonium

(Persia: zargun, seperti emas). Nama zirkon kemungkinan berasal dari bahasa Persia zargun yang memberikan deskripsi warna batu permata yang sekarang dikenal sebagai zircon, jargon, hyacinth, atau ligure. Mineral ini, dalam berbagai variasinya disebut juga dalam Injil. Mineral tidak diketahui mengandung elemen baru sampai Klaproth, pada tahun 1789, menganalisa jargon dari pulau Ceylon dan menemukan bahan baru yang dia namakan Zirkonertz (zirconia), tetapi Werner namakan zircon (silex circonius). Logam ini dalam bentuknya yang tidak murni pertama kali diisolasi oleh Berzelius di tahun 1824 dengan memanaskan campuran potasium dan potasium zirkonium fluorida dalam proses dekomposisi yang mereka kembangkan.

Keterangan Zirkonium

  • Simbol: Zr
  • Radius Atom: 1.6 Å
  • Volume Atom: 14.1 cm3/mol
  • Massa Atom: 91.224
  • Titik Didih: 4682 K
  • Radius Kovalensi: 1.45 Å
  • Struktur Kristal: Heksagonal
  • Massa Jenis: 6.51 g/cm3
  • Konduktivitas Listrik: 2.3 x 106 ohm-1cm-1
  • Elektronegativitas: 1.33
  • Konfigurasi Elektron: [Kr]4d2 5s2
  • Formasi Entalpi: 21 kJ/mol
  • Konduktivitas Panas: 22.7 Wm-1K-1
  • Potensial Ionisasi: 6.84 V
  • Titik Lebur: 2128 K
  • Bilangan Oksidasi: 4
  • Kapasitas Panas: 0.278 Jg-1K-1
  • Entalpi Penguapan: 590.5 kJ/mol

Sumber Zirkonium

Zirkonium ditemukan dalam jumlah banyak di bintang-bintang tipe S, dan juga telah diidentifikasikan dalam matahari dan meteor. Analisis bebatuan bulan yang diambil dari berbagai misi Apollo menunjukkan kandungan zirkonium yang tinggi, dibandingkan dengan bebatuan bumi.

Isotop Zirkonium

Zirkonium alami mengandung lima isotop. Lima belas isotop lainnya juga diketahui keberadaannya. Bijih utama zirkon dan ZrSiO4 adalah ZrO2 dalam bentuk kristal yang mengandung hafnium sebesar sekitar 1%. Zirkonium juga muncul dalam 30 spesies mineral lainnya. Zirkonium diproduksi secara komersil dengan mereduksi klorida dengan magnesium (proses Kroll) dan dengan cara-cara lain. Unsur ini merupakan logam putih keabu-abuan yang terang. Ketika dibelah, logam ini dapat terbakar di udara secara spontan, terutama pada suhu yang tinggi. Logam padat unsur ini lebih susah untuk terbakar. Tingkat keracunan senyawa zirkonium sangat rendah. Hafnium ditemukan pada bijih zirkonium dan memisahkannya sangat sulit.

Zirkonium komersil mengandung 1- 3% hafnium. Zirkonium memiliki absoprsi netron cross-section yang rendah, oleh karena itu digunakan untuk aplikasi energi nuklir. Pusat pembangkit listrik nuklir sekarang ini mengkonsumsi 90% logam zirkonium. Reaktor-reaktor nuklir komersil yang sekarang ini dibuat, dapat menggunakan setengah juta kaki pipa campuran logam zirkonium.

Sifat Sifat Zirkonium

Zirkonium yang digunakan di reaktor nuklir tidak mengandung hafnium. Zircaloy® merupakan campuran logam yang penting yang dikembangkan khusus untuk aplikasi nuklir. Zirkonium memiliki resitansi tinggi terhadap korosi terhadap berbagai jenis asam dan alkali, air laut dan agen-agen lain. Jika dicamput dengan seng, zirkonium menjadi magnet pada suhu dibawah 35K.

Kegunaan Zirkonium

Unsur ini banyak digunakan oleh industri kimia dimana agen-agen korosif digunakan. Zirkonium digunakan sebagai getter dalam tabung vakum, sebagai agen pencampur logam dalam baja, peralatan bedah, primer peledak, filamen bola lampu pijar dan rayon spinnerets. Dengan niobium, zirkonium menjadi superkonduktif pada suhu rendah dan digunakan untuk membuat magnet superkonduktif. Zirkonium oksida (zirkon) memiliki indeks refraksi yang tinggi dan digunakan sebagai bahan batu permata. Oksida yang tidak murni, zirkonia digunakan untuk laboratory crucibles yang dapat menahan panas, dalam tungku pemanas dan oleh industri gelas dan keramik sebagai bahan refratory.