niobium dan tantalum

Nb dan Ta

oleh: imam prastiono

Permasalah 1

Niobium (Nb) dan Tantalum (Ta) di alam ditemukan bercampur menjadi satu dalam batuan yang disebut Columbit-Tantalit (Fe,Mn)M2O6 (M = Nb,Ta). Bagaimana cara memisahkan dan mengisolasi keduanya sehingga dapat diperoleh logam Nb dan Ta ?

Jawaban

Tantalit membentuk seri (bergabung) dengan Columbit sehingga Niobium dan Tantalum ditemukan dialam bercampur menjadi satu dalam suatu batuan yang disebut Columbit-Tantalit (Fe,Mn)M2O6 (M=Nb,Ta). Hal tersebut terjadi karena antara keduanya memiliki sifat yang hampir sama akibat dari struktur dan sifat kimia maupun fisika yang hampir sama (Anonymous1, 2010). Kemiripan sifat tersebut dapat dilihat pada table berikut ini (Greenwood and Earnshaw, 1997):

 

Produksi Niobium dan Tantalum masih dalam skala kecil dan prosesnya melibatkan berbagai macam teknik dan cukup kompleks. Pemecahan alkali dari biji (batuan) menggunakan asam yang dapat melarukan logam ini, dimana dapat dipisahkan satu dengan yang lainnya. Proses ini awalnya dikembangkan oleh M. C. Marignac pada tahun 1866 dimana dengan menggunakan HF maka tantalum akan cenderung sedikit larut membentuk  K2TaF7, sedangkan niobium akan larut membentuk K3NbOF5.2H2O (Greenwood and Earnshaw, 1997).

Pada saat ini proses isolasi niobium dan tantalum lebih sering menggunakan teknik ekstraksi cair-cair. Secara sederhana, tantalum dapat diekstrak dari larutan HF menggunakan methyl isobutyl ketone, dan meningkatkan keasaman dari fasa air sehingga memugkinkan niobium untuk terekstrak menuju sejumlah fasa organic yang baru (segar). Logam tersebut dapat diperoleh setelah dikonversi / diubah dalam bentuk pentoksida melalui reduksi dengan bantuan Na atau C dan juga dapat pula digunakan elektrolisis atau meleburkan florida (Greenwood and Earnshaw, 1997).

 

Permasalahan 2

Berdasarkan sifatnya, jelaskan kegunaan dari niobium dan tantalum ?

Jawaban

Niobium memiliki banyak manfaat diantaranya digunakan untuk produksi baja stainless stell yang tahan terhadap temperatur tinggi dan dapat digunakan untuk membuat superkonduktor magnet yang dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat. Selain itu, penambahan sejumlah niobium pada suatu logam akan meningkatkan kekuatan dari logam tersebut (Anonymous2,2010).

Niobium pada paduan Zr−Nb−Fe−Cr akan meningkatkan kekuatan dari campuran logam tersebut. Berdasarkan (Sungkono, 2006), semakin banyak jumlah niobium yang dicampurkan kedalam campuran logam maka kekuatan dari logam campuran tersebut akan semakin besar. Hal tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

 

Tabel diatas memperlihatkan angka kekerasan Vickers logam paduan Zr−Nb−Fe−Cr yang telah mengalami perlakuan β-quenching dan homogenisasi pada berbagai komposisi niobium yang dipakai.

Niobium dapat digunakan sebagai superkonduktor magnet yang dapat menghasilkan medan magnet karena niobium akan membentuk paramagnetic akibat dari konfigurasi elektronnya yaitu [Kr] 4d 4 5s 1 (Anonymous3, 2010)

Apabila ada electron yang berpasangan maka satu electron akan mengorbit searah jarum jam dan electron lainnya akan mengorbit berlawanan arah jarum jam. Adanya perbedaan arah tersebut momen magnetic yang dihasilkan adalah sama besar tetapi berlawanan arah. Akibat dari electron yang berpasangan maka memiliki momen magnetic total yang harganya nol. Suatu unsure yang memiliki momen magnetic yang harganya nol dinamakan sebagai diamagnetic (Effendy, 2007).

Pada niobium, memiliki 4 elektron yang tidak berpasangan pada orbital d sehingga elekton yang mengorbit tersebut akan menghasilkan momen magnetic yang harganya tidak nol. Momen magnetic yang harganya tidak nol dinamakan sebagai paramagnetic (Effendy, 2007).

Ahli kimia di los Alamos telah menghasilkan bahan penyusun grafit dari tantalum karbida, yang merupakan material terkeras yang pernah ada. Senyawa ini memiliki titik cair 3738oC. Tantalum digunakan utuk membuat kapasitor elektrolitik dan bagian tungku pemijaran sistem vakum dengan penggunaan hingga mencapai 60% (Anonim, 2008).

Tantalum juga digunakan secara luas untuk membuat peralatan proses kimia, reaktor nuklir, suku cadang penerbangan dan misil (rudal jarak jauh). Tantalum tidak bereaksi dengan cairan tubuh dan bahan yang tidak bersifat iritasi (melukai). Karenanya, tantalum juga banyak digunakan dalam pembuatan alat-alat bedah (Anonim, 2008).

Tantalum juga dapat digunakan untuk bahan pembuatan lensa kamera. Tantalum yang dipakai dalam bentuk tantalum oksida karena pembentukan oksida akan mengakibatkan terbentuknya suatu lapisan pada permukaan tantalum. Lapisan permukaan tersebut memiliki indeks bias yang tinggi sehingga sangat sesuai digunakan untuk membuat kaca khusus untuk lensa kamera (Anonim, 2008).

 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008. TANTALUM. http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/tantalum/

Anonymous1, 2010. THE MINERAL TANTALITE, http://www.galleries.com/minerals/oxides/tantalit/tantalit.htm

Anonymous2,2010. NIOBIUM. http://www.lenntech.com/periodic/elements/nb.htm

Anonymous3, 2010. NIOBIUM ELEMENT FACTS http://www.chemicool.com/elements/niobium.html

Effendy, 2007. PERSPEKTIF BARU KIMIA KOORDINASI JILID 1. Bayumedia Publishing. Malang

 

Greenwood, N.N. and Earnshaw A, 1997. CHEMISTRY OF THE ELEMENTS SECOND EDITION. School of Chemistry University of Leeds, Inggris

 

Sungkono, 2006. PENGARUH KANDUNGAN NIOBIUM TERHADAP MIKROSTRUKTUR, KOMPOSISI KIMIA DAN KEKERASAN PADUAN Zr−Nb−Fe−Cr. http://www.batan.go.id/ptbn/php/pdf-publikasi/jurnal_digital/vol2no1/vol2no1/6_v2n1_4.pdf

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s