Zirkonium

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
40 yttriumzirkoniumniobium
Ti

Zr

Hf
Zr-TableImage.png
Umum
Nama, Simbol, Nombor zirkonium, Zr, 40
Siri kimia unsur kumpulan 4
Kumpulan, Kala, Blok 4, 5, d
Rupa kelabu keputihan
Zr,40.jpg
Jisim atom 91.224(2) g/mol
Konfigurasi elektron [Kr] 4d2 5s2
Bilangan elektron per petala 2, 8, 18, 10, 2
Sifat fizikal
Keadaan pepejal
Ketumpatan (0 °C; 101,325 kPa)
6.52 g/L
Takat lebur 2128 K
(1855 °C, 3371 °F)
Takat didih 4682 K

(4409 °C, 7968 °F)

Haba pelakuran 14 kJ/mol
Haba pengewapan 573 kJ/mol
Muatan haba (25 °C) 25.36 J/(mol·K)
Tekanan wap
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T/K 2639 2891 3197 3575 4053 4678
Sifat atom
Struktur hablur pek-tertutup heksagonal
Keadaan pengoksidaan 4, 3, 2, 1,
(oksida amfoterik)
Keelektronegatifan 1.33 (skala Pauling)
Tenaga pengionan pertama: 640.1 kJ/mol
kedua: 1270 kJ/mol
ketiga: 2218 kJ/mol
Jejari atom 155 pm
Jejari atom (kiraan) 206 pm
Jejari kovalen 148 pm
Lain-lain
Sifat kemagnetan paramagnetik
Rintangan elektrik (20 °C) > 421 Ω·m
Kekonduksian terma (300 K) 22.6 W/(m·K)
Pengembangan terma (25 °C) 5.7 µm/(m·K)
Kelajuan bunyi (thin rod, 20 °C) 3800 m/s
Modulus Young 68 GPa
Modulus ricih 33 GPa
Nisbah Poisson 0.34
Skala kekerasan Mohs 5.0
Kekerasan Vickers 903 MPa
Kekerasan Brinell 650 MPa
Nombor CAS 7440-67-7
Isotop
iso NA separuh hayat DM DE (MeV) DP
88Zr syn 83.4 d ε - 88Y
γ 0.392D -
89Zr syn 78.4 h ε - 89Y
β+ 0.902 89Y
γ 0.909D -
90Zr 51.45% Zr stabil dengan 50 neutron
91Zr 11.22% Zr stabil dengan 51 neutron
92Zr 17.15% Zr stabil dengan 52 neutron
93Zr syn 1.53×106y β 0.060 93Nb
94Zr 17.38% 1.1 × 1017 y ββ - 94Mo
96Zr 2.8% 2.0×1019y[1] ββ 3.348 96Mo
Rujukan

Zirkonium merupakan salah satu unsur dengan simbol ’’’Zr’’’ dan nombor atom 40. Ia adalah antara jenis logam peralihan yang bersifat berkilat, berwarna kelabu keputihan, dan kuat menyerupai titanium. Zirkonium digunakan sebagai agen pengaloian berikutan sifatnya yang mempunyai rintangan tinggi. Ia tidak pernah dijumpai sebagai logam tulen ,tetapi diperolehi biasanya daripada mineral zirkon, yang boleh ditulenkan dengan menggunakan klorin. Zirkonium adalah buat pertama kalinya diasingkan dalam bentuk yang tidak 100% tulen pada tahun 1824 oleh Jöns Jakob Berzelius. Sehingga saat ini, kegunaan zirkonium dalam biologi masih belum diketahui. Zirkonium membentuk kedua-dua sebatian inorganik dan organologam seperti zirkonium dioksida dan Zirkonocena diklorida. Terdapat 5 isotop yang wujud secara semula jadi, yang mana 3 adalah stabil. Pendedahan yang sekejap terhadap serbuk zirkonium sudah mampu mengakibatkan radang kecil dan sebatian zirkonium yang disedut boleh mengakibatkan granuloma kulit dan paru-paru.

Ciri-ciri[sunting | sunting sumber]

Zirkonium bersifat berkilat, berwarna kelabu keputihan, lembut, mulur dan boleh ditempa. Ia berada dalam keadaan pepejal pada suhu bilik, namun ia adalah tegar dan rapuh apabila ketulenannya rendah. Dalam bentuk serbuk, zirkonium bersifat sangat mudah terbakar, tetapi dalam bentuk pepejal, ia tidak cenderung untuk terbakar. Zirkonium juga mempunyai rintangan yang tinggi dari pengaratan oleh alkali, asid, air garam dan agen-agen lain. Walau bagaimanapun, ia akan melarut dalam asid hidroklorik dan asid sulfurik, terutamanya apabila fluorin hadir. Aloinya dengan zink akan menjadi magnetik pada suhu bawah 35 K. Takat lebur zirkonium ialah 1855 °C, dan takat didihnya pula ialah 4409 °C. Zirkonium mempunyai keelektronegatifan 1.33 pada skala Pauling. Berbanding unsur-unsur lain dalam blok-d, zirkonium mempunyai keelektronegatifan keempat terendah selepas yttrium, lutetium dan hafnium.

Penggunaan[sunting | sunting sumber]

Disebabkan oleh rintangannya yang tinggi terhadap pengaratan, ia selalu digunakan sebagai agen pengaloian dalam bahan yang terdedah kepada agen pengaratan, seperti dalam alat pembedahan dan filamen. Zirkonium dioksida (ZrO2) digunakan dalam pembuatan mangkuk pijar makmal, relau bagas, dan bahan refraktori. Zirkon (ZrSiO4) dipotong untuk membentuk batu permata sebagai perhiasan. Zirkonium karbonat (3ZrO2CO2H2O) pernah digunakan dalam losyen, tetapi penggunaannya telah dihentikan kerana telah menyebabkan tindak balas teruk pada kulit dalam sesetengah kes. 90% zirkonium yang dihasilkan digunakan dalam reaktor nuklear kerana ia adalah penyerap neutron yang lemah dan sukar karat. Aloi zirkonium digunakan sebagai sebahagian daripada badan kapal angkasa kerana rintangan habanya yang tinggi. Ia bukan sahaja merupakan antara komponen pelelas (bahan untuk mengikis) seperti kertas pasir, malah, turut digunakan dalam senjata seperti BLU-97/B Combined Effects Bomb (Bom Impak Gabung BLU-97/B) untuk kesan terbakar. Oksida zirkonium juga digunakan dalam sektor pergigian sebagai salut gigi kerana sifatnya dari segi biokompatibiliti, kekuatan, dan penampilan.

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Mineral zirkon yang mengandungi zirkonium , atau variasinya yang lain (jargoon, hyacinth, jacinth, ligure), diutarakan dalam penulisan kitab Bible. Mineral tersebut tidak diketahui mengandungi unsur baru sehingga tahun 1789, apabila Martin Heinrich Klaproth menganalisis jargoon dari kepulauan Ceylon di Lautan India. Dia telah menamakan unsur tersebut sebagai Zirkonerde (zirkonia). Humphry Davy telah cuba untuk mengasingkan unsur ini melalui elektrolisis, tetapi gagal. Zirkonium (dari bahasa Syiria ‘’zargona’’, bahasa Arab zarkûn, bahasa Parsi zargûn, yang bermaksud “seperti emas”) buat pertama kalinya diasingkan dalam bentuk yang tidak tulen sepenuhnya pada tahun 1824 oleh Berzilius dengan memanaskan campuran kalium dan kalium-zirkonium fluorida dalam proses pereputan yang kecil dalam tiub besi. Proses bar kristal (atau proses iodida) yang ditemui oleh Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer pada tahun 1925 merupakan proses industri pertama untuk penghasilan logam zirkonium tulen secara komersial. Proses tersebut melibatkan zirkonium tetraiodida terurai. Proses ini kemudiannya digantikan dengan proses yang lebih murah iaitu proses Kroll yang dibangunkan oleh William Justin Kroll.

Ketoksikan[sunting | sunting sumber]

Termakan atau tersedut 93Zr, isotop radioaktif, boleh meningkatkan risiko terkena kanser. Pendedahan yang sekejap terhadap serbuk zirkonium sudah mampu mengakibatkan radang, tetapi pemeriksaan perubatan hanya diperlukan apabila ia terkena pada mata. Sebatian zirkonium yang disedut boleh mengakibatkan granuloma kulit dan peparu. Aerosol zirkonium pula boleh menyebabkan granuloma pulmonari. Pendedahan yang berterusan terhadap zirkonium tetraklorida menyebabkan peningkatan kadar kematian pada tikus dan tikus Belanda dan penurunan hemoglobin darah dan sel darah merah dalam anjing.

Kristal zirkonium
Zirkonium

Lihat Juga[sunting | sunting sumber]

Pautan Luar[sunting | sunting sumber]

Nota kaki[sunting | sunting sumber]

  1. Pritychenko, Boris; V. Tretyak. "Adopted Double Beta Decay Data". National Nuclear Data Center. http://www.nndc.bnl.gov/bbdecay/list.html. Capaian 2008-02-11.