Makalah Holmium (Ho)

Posted on Updated on


Sejarah
Pita penyerapan holmium yang istimewa dikenali pada tahun 1878 oleh ahli kimia Swiss  Delafontaine dan Soret, yang mengumumkan keberadaannya sebagai unsur X. Seorang ahli kimia Swedia, belakangan secara terpisah menemukan unsur yang sama ketika bekerja dengan mineral tanah. Unsur ini dinamakan dengan nama kota asal Cleve. Holmia, oksida berwarna kuning, telah dibuat oleh Homberg pada tahun  1911. Holmium terdapat dalam gadolinit, monazit, dan mineral radioaktif lainnya. Holmium telah dihasilkan secara komersial dari monazit dengan kadar 0.05%. Unsur ini pun telah berhasil diisolasi dengan mereduksi garam klorida/fluorida anhidratnya dengan logam kalsium.
Sifat-sifat
Holmium murni memiliki kilau perak yang terang. Relatif lunak dan bisa ditempa, stabil di udara kering pada suhu kamar, tapi mudah teroksidasi dalam udara lembab dan suhu tinggi. Logam ini memiliki sifat magnetik. Unsur ini jga temasuk dalam logam tanah jarang yang telah banyak digunakan pada berbagai macam produk. Penggunaan logam tanah jarang ini memicu berkembangnya material baru. Material baru dengan menggunakan Logam Tanah Jarang memberikan perkembangan teknologi yang cukup signifikan dalam ilmu material. Perkembangan material ini banyak diaplikasikan di dalam industri untuk meningkatkan kualitas produk mereka. Contoh perkembangan yang terjadi pada magnet. Logam Tanah Jarang mampu menghasilkan neomagnet, yaitu magnet yang memiliki medan magnet yang lebih baik dari pada magnet biasa. Sehingga memungkinkan munculnya perkembangan teknologi berupa penurunan berat dan volume speaker yang ada. Memungkinkan munculnya dinamo yang lebih kuat sehingga mampu mengerakkan mobil. Sehingga dengan adanya logam tanah jarang, memungkinkan munculnya mobil bertenaga listrik yang dapat digunakan untuk perjalanan jauh. Oleh karenanya mobil hybrid mulai marak dikembangkan Beberapa kegunaannya telah ditemukan. Unsur ini, seperti unsur radioaktif lainnya, memiliki tingkat toksisitas akut yang rendah.

Keterangan Unsur:

  • Simbol: Ho
  • Radius Atom: 1.79 Å
  • Volume Atom: 18.7 cm3/mol
  • Massa Atom: 164.93
  • Titik Didih: 3140 K
  • Radius Kovalensi: 1.58 Å
  • Struktur Kristal: Heksagonal
  • Massa Jenis: 9.07 g/cm3
  • Konduktivitas Listrik: 1.1 x 106 ohm-1cm-1
  • Elektronegativitas: 1.23
  • Konfigurasi Elektron: [Xe]4f11 6s2
  • Formasi Entalpi: 17.15 kJ/mol
  • Konduktivitas Panas: 16.2 Wm-1K-1
  • Potensial Ionisasi: 6.02 V
  • Titik Lebur: 1802 K
  • Titik didih: 2700 oC, 2973 K
  • Bilangan Oksidasi: 3
  • Kapasitas Panas: 0.165 Jg-1K-1
  • Entalpi Penguapan: 251.04 kJ/mol
  • Warna: putih

Holmium, untuk lanthanoid, cukup tahan terhadap oksidasi dan hanya sedikit beracun. Ini adalah elemen dengan momen tertinggi magnetik, oleh karena itu memiliki aplikasi utama dalam kekuatan tinggi magnet. Warna oksida adalah kuning sangat murni, yang digunakan untuk noda kaca khusus.

Karakteristik:
Holmium adalah, terang lunak, putih keperakan, bumi logam langka yang bersifat ulet dan lunak. Tidak bereaksi dengan udara kering pada suhu normal, tetapi dengan cepat mengoksidasi ke oksida kuning (Ho2O3) di udara lembab atau ketika dipanaskan.
Ketika hadir dalam senyawa, holmium ada biasanya di negara trivalen, Ho3 +.Kebanyakan holmium senyawa berwarna kuning kecoklatan. Holmium memiliki sifat magnetik yang tidak biasa, termasuk momen magnetik tertinggi (10,6 μB) dari setiap elemen alami. Setiap partikel elementer mempunyai sifat mekanika kuantum intrinsik yang dikenal dengan nama spin. Spin beranalogi dengan momentum sudut suatu objek yang berputar pada pusat massanya, walaupun secara kaku partikel tidaklah berperilaku seperti ini. Spin diukur dalam satuan tetapan Planck tereduksi (ħ), dengan elektron, proton, dan neutron semuanya memiliki spin ½ ħ, atau “spin-½”. Dalam atom, elektron yang bergerak di sekitar inti atom selain memiliki spin juga memiliki momentum sudut orbital, manakala inti atom memiliki momentum sudut pula oleh karena spin nuklirnya sendiri.

Medan magnet yang dihasilkan oleh suatu atom (disebut momen magnetik) ditentukan oleh kombinasi berbagai macam momentum sudut ini. Namun, kontribusi yang terbesar tetap berasal dari spin. Oleh karena elektron mematuhi asas pengecualian Pauli, yakni tiada dua elektron yang dapat ditemukan pada keadaan kuantum yang sama, pasangan elektron yang terikat satu sama lainnya memiliki spin yang berlawanan, dengan satu berspin naik, dan yang satunya lagi berspin turun. Kedua spin yang berlawanan ini akan saling menetralkan, sehingga momen dipol magnetik totalnya menjadi nol pada beberapa atom berjumlah elektron genap

Reaksi

Reaction with air: vigorous, with heat ⇒ Ho2O3

Reaction with 15 M HNO3: mild, ⇒ H2, HoCl3

Oxide(s): Ho2O3 (holmia)

Sebuah senyawa 2 HoCl3-GIC telah disintesis dan dicirikan dengan percobaan XRD dan pengukuran magnetik EDS dan 00l sinarX analisis menyebabkan jarak rumuskimia C23.8Ho Cl3.7. Pada c-sumbu ulangi adalah 1313 ± 5 sore dimana jarak antara lapisan Ho dan Cl adalah 157 pm. Dalam struktur- pesawat adalah miring dengan parameter kisi a = 689 pm, HoCl3  b = 1177 sore, γ = 149,6 °.Dekat dengan yang dikristal murni. Hal ini menyajikan dua berbeda mikro- domain disorientasi terhadap pesawat graphene dengan θ1 = ± 19 °.Studi magnetik menunjukkan bahwa Ho3 ion + mematuhi hukum Curie-Weiss untuk kedua HoCl3 murni dan tahap-2 HoCl3.

Kehadiran pesawat graphene antara HoCl3 lapisan interkalat mengarah ke suhu Curie dan Weiss meningkat dan penurunan interaksi antiferromagnetik lemah antara Ho3 ion.

Hydride(s): HoH2, HoH3

Reaction with 6 M HCl: mild, ⇒ H2, HoCl3

Reaction with 6 M NaOH: Chloride(s): HoCl3

Data pengukuran diagram fase eksperimental dan data termodinamika, yang HoCl3-MCL (M = Na,K, Rb,Cs) diagram fase yang ditentukan dengan teknik CALPHAD. Energi Gibbs dari fase cair dalam sistem ini telah dioptimalkan dan dihitungoleh model kuasi-kimia dimodifikasi dalam pendekatan pasangan-untuk jarak  pendekpemesanan.  Serangkaian fungsi termodinamika telah dioptimalkan dan dihitung berdasarkan analisis dengan bantuan komputer interaktif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sifat  termodinamika dan diagram fase adalah self konsisten. Hasil dioptimalkanuntuk sistem yang dibahas.

Isotope Half Life
Ho-163 4570.0 years
Ho-165 Stable
Ho-166 1.1 days
Ho-166m 1200.0 years

Penggunaan holmium 

Sebagai hasil dari sifat khusus magnetik, holmium digunakan dalam paduan untuk produksi magnet dan sebagai konsentrator fluks untuk medan magnet yang tinggi. Holmia (holmium oksida) digunakan sebagai pewarna kuning atau merah untuk kaca dan zirkonia kubik. Holmium juga digunakan dalam solid-state laser untuk non-invasif prosedur medis mengobati kanker dan batu ginjal. Isotop holmium adalah  peredam neutron yang baik dan digunakan dalam batang kendali reaktor nuklir.

Walaupun kita jarang mendengar nama logam tanah jarang, pemanfaatannya sudah sangat banyak di dunia industri. Berbagai macam pemanfaatan dari logam tanah jarang, menyatakan bahwa material ini merupakan material masa depan. Karena material ini menjadi pemicu lahirnya teknologi baru yang masih akan terus berkembang seperti LCD, magnet dan baterai hybrid. Hal ini mengakibatkan permintaan logam tanah jarang yang akan terus meningkat. Berdasarkan penelitian pasar oleh BBC report untuk Lynas Co. menyatakan bahwa permintaan logam tanah jarang akan terus meningkat hingga menjadi 10% pada tahun 2010 . Sehingga industri logam tanah jarang menjadi sebuah industri yang menjanjikan yang akan terus berkembang di masa depan.

Logam Tanah Jarang juga bersifat tidak tergantikan. Hal ini disebabkan sifat Logam Tanah Jarang yang unik. Sehingga sampai saat ini, tidak ada material lain yang mampu menggantikannya. Jika ada, kemampuan yang dihasilkan tidak sebaik material logam tanah jarang. Sifat logam tanah jarang yang digunakan sebagai material berteknologi tinggi dan belum ada penggantinya, membuat logam tanah jarang manjadi material yang vital

Negara Tiongkok merupakan produsen utama logam tanah jarang di dunia. Tahun 2005, mereka mampu memproduksi 43,000,000 ton. Kapasitas produksi ini merupakan 50% dari produksi logam tanah jarang dunia. Perkembangan logam Tanah jarang di China dimulai sejak tahun 1985. Saat itu, China sudah berhasil mengolah dua deposit logam tanah jarangnya. Depositnya yang megandung iron-niobium-LTJ. Sehingga setelah mereka melakukan pemisahan besi dan niobium, maka didapatkan logam tanah jarang. Mereka mengolah Logam Tanah Jarang tersebut sehingga dapat dimanfaatkan.

Selanjutnya, dengan produksi logam tanah jarang yang besar tersebut, China mampu mendorong pertumbuhan teknologi industrinya. Kemudian dia mulai mendirikan industri elektronik nasional yang dapat bersaing dengan industri elektronik luar dengan kemampuannya menggunakan material Logam Tanah Jarang. Saat ini, China tidak hanya menguasai pasar barang elektronik seperti komponen komputer, televisi, monitor dan handycam. Tapi hampir semua lini industri dengan harga yang sangat kompetitif. Seperti industri baja, otomotif dan manufaktur lainnya.

Potensi besar dari logam tanah jarang tersebut akan sangat menguntungkan jika Indonesia turut serta untuk mengembangkannya. Terlebih lagi, pasir monasite sebagai sumber logam tanah jarang, hanya dijadikan sebagai sampah pembuangan timah. Sehingga sangat luar biasa keuntungan yang didapat, ketika sampah dijadikan material yang jika dilakukan pemprosesan lanjut memiliki nilai jual yang melebihi emas.

Tentunya proses pemanfaatan ini, membutuhkan bantuan dan dukungan dari pemerintah. Yaitu dengan penetapan regulasi yang mendukung pengolahan mineral logam tanah jarang seperti pembuatan sarana dan prasarana, perlindungan pemasaran sebagai inkubator awal industri nasional, dan yang utama bantuan permodalan untuk pendirian industri ini. Karena pendirian industri pertambangan yang kompetitif, memerlukan permodalan yang tinggi. Hal ini bertujuan untuk membeli peralatan berefisiensi tinggi sehingga menurunkan biaya (cost) produksi sehingga memiliki harga jual yang kompetitif.

Pemanfaatan logam tanah jarang ini mampu membuka Indonesia terhadap penguasaan dan pengembangan teknologi. Terutama teknologi elektronik yang selama berpuluh-puluh tahun ini masuk dan berkembangnya industri-industri elektronik asing selama di Indonesia, namun tidak menghasilkan transformasi teknologi elektronik yang signifikan. Kemudian adanya ini mampu meningkatkan kualitas industri metalurgi di Indonesia dengan dihasilkannya spesifikasi baja dan logam paduan baru tentunya dengan kualitas yang lebih baik. Kemudian masih banyak lagi manfaat besar yang dapat diperoleh Indonesia dari pengolahan logam ini yang mampu meningkatkan perkembangan teknologi di Indonesia

One thought on “Makalah Holmium (Ho)

    rahman said:
    Juni 27, 2012 pukul 7:27 am

    numpang ngopi paste ya

jangan lupa komentar ya................

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