logam magnesium

Logam golongan 2

Logam golongan 2 dari berilium Be, sampai radium, Ra, disebut juga logam-logam alkali tanah (Tabel 5.2). Berilium merupakan komponen beril atau emeral. Emeral adalah mineral yang mengandung 2%, Cr, dalam beril, Be₃Al₂Si₆O₁₈. Logam berilium bewarna putih keperakan dan digunakan dalam paduan khusus dan untuk jendela dalam tabung sinar-X, atau sebagai moderator dalam reaktor nuklir, dsb. Senyawa Be²⁺ mirip dengan senyawa Mg²⁺ atau Al³⁺. Karena berilium sangat beracun, berilium harus ditangani dengan sangat hati-hati.

Magnesium, Mg, terutama diproduksi sebagai karbonat, sulfat, dan silikat, dan kelimpahannya di antara natrium dan kalsium. Magnesium diproduksi dengan elektrolisis garam leleh magnesium khlorida, MgCl₂, atau reaksi dolomit, CaMg(CO₃)₂, dengan paduan ferosilikon FeSi. Logam magnesium bewarna putih keperakan dan permukaannya dioksidasi di udara. Pada suhu tinggi magnesium terbakar di udara dan bereaksi dengan nitrogen menghasilkan nitrida, Mg₃N₂. Logam magnesium terbakar dengan nyala yang sangat terang dan sampai saat ini masih digunakan sebagai lampu blitz. Paduannya dengan aluminum bersifat ringan dan kuat dan digunakan sebagai bahan struktural dalam mobil dan pesawat. Mg²⁺ merupakan ion pusat dalam cincin porfirin dalam khlorofil, dan memainkan peran dalam fotosintesis. Reagen Grignard, RMgX, yang disintesis kimiawan Perancis F. A. V. Grignard tahun 1900, adalah senyawa organologam khas logam golongan utama dan digunakan dengan luas dalam reaksi Grignard. Reagen yang penting ini dihadiahi Nobel (1912), dan sangat bermanfaat tidak hanya untuk reaksi organik tetapi juga untuk konversi halida logam menjadi senyawa organologam.

Kalsium ada dalam silikat, karbonat, sulfat, fosfat, fluorit, dsb. Kalsium bewarna putih keperakan, dan merupakan logam yang lunak diproduksi dengan elektrolisis garam kalsium khlorida, CaCl₂ leleh.

Kapur tohor, CaO, diproduksi dengan kalsinasi batu pualam, CaCO₃, pada 950-1100 ^oC. Jumlah produksi kapur tohor menempati ranking kedua produksi bahan kimia anorganik setelah asam sulfat. Kalsium hidroksida, Ca(OH)₂, juga disebut kapur mati. Kalsium karbonat adalah komponen utama pualam dan pualam digunakan dalam produksi semen. Gipsum adalah dihidrat kalsium sulfat CaSO₄.2H₂O dan didapatkan dalam jumlah besar sebagai produk samping desulfurisasi gas, dan digunakan sebagai bahan bangunan, dsb.

Walaupun kalsium tidak penting baik dalam larutan dalam air maupun dalam kimia organologam dalam pelarut organik, unsur ini memerankan peran kunci dalam organisme hidup. Tidak hanya sebagai bahan struktural tulang dan gigi, ion kalsium juga memiliki berbagai fungsi biologis, seperti transfer aksi hormon, kontraksi otot, komunikasi syaraf, stabilisasi protein, dan pembekuan darah.

Stronsium adalah logam lunak dengan warna putih keperakan. Permukaannya dioksidasi oleh udara pada suhu kamar, dan menjadi oksidanya, SrO, dan nitridanya, Sr₃N₂, pada suhu tinggi. Walaupun kerak bumi relatif tinggi kandungan stronsiumnya, unsur ini belum dipelajari dengan luas dan aplikasinya agak terbatas. Ada empat isotop Sr, dan ⁸⁸Sr (82.58 %) adalah yang paling ⁹⁰Sr didapat dengan murah dalam reaksi inti, isotop ini digunakan sebagai sumber partikel β, dan sebagai perunut radioaktif. Namun, isotop ini, dan juga ¹³⁷Cs, memiliki waktu paruh yang panjang (28.8 tahun) dan keduanya ada dalam sisa-sisa radioaktif yang menyertai uji ledakan nuklir.

Kimia barium, Ba, tidak luar biasa, tetapi BaSO₄ digunakan sebagai media kontras untuk diagnostik sinar-X perut sebab senyawa ini tidak larut dalam asam khlorida. Ion Ba²⁺ sangat beracun dan larut dalam air yang mengandung ion ini harus ditangani dengan ekstra hati-hati.

Walaupun radium, Ra, ada dalam bijih uranium, kandungannya hanya 10^-6 kali kandungan uranium. Tuan dan Nyonya Curie telah mengisolasi sejumlah kecil uranium khlorida dari bertonton pitblenda di tahun 1898. Unsur uranium diisolasi oleh Curie melalui anamalgamnya. Walaupun radium memiliki nilai historis penting dalam radiokimia, kini radium tidak digunakan lagi sebagai sumber radiasi.

Pembuatan Logam Magnesium

Magnesium adalah salah satu unsur yang paling luas penyebarannya, dan merupakan penyusun 1,9% dari kerak bumi. Biasanya magnesium terdapat dalam bentuk klorida, silikat, hidrat oksida, sulfat, atau karbonat, baik sebagai garam kompleks maupun garam sederhana. Magnesium adalah suatu logam yang sangat ringan, berwarna putih perak dan sangat banyak digunakan dalam industri. Magnesium adalah logam yang berada di urutan kedelapan terbanyak di dunia. Bahan bakunya tersebar di seluruh dunia, terlebih lagi karena air laut merupakan sumber senyawa magnesium yang paling praktis dan paling utama. Sumber magnesium lainnya adalah dolomit (CaCO3.MgCO3), magnesit (MgCO3), dan karnalit (MgCl2.KCl.6H2O). Satu kilometer kubik air laut mengandung 1,3 x 10^6 ton magnesium.
&
Walaupun logam magnesium pertama kali dipisahkan oleh Bussy pada tahun 1829, namun adanya logam itu pertama kali ditemukan oleh Davy pada tahun 1808. Sampai tahun 1918, hampir keseluruhan magnesium yang diproduksi digunakan untuk lampu kilat dalam fotografi dan dalam piroteknik. Pada tahun 1930, magnesium sudah dapat dibuat untuk produk cor yang rumit, lembaran, tempaan, dan sudah dapat pula dilas dengan baik. Paduan (alloy) magnesium yang sangat kuat tetapi ringan dikembangkan untuk industri pesawat terbang dalam Perang Dunia II dan sesudahnya.
&
Penggunaan magnesium yang terbesar adalah untuk membuat paduan dengan aluminium untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pesawat antariksa dan bagian-bagian kendaraan bermotor. Penggunaan lainnya adalah sebagi zat pereaksi Grignard, piroteknik dan bahan peledak, anode korban untuk pencegahan korosi, dan sebagai bahan pereduksi dalam pembuatan titanium, zirkonium, uranium dan berilium.
&
Cara yang paling murah untuk membuat magnesium adalah dengan proses elektrolitik. Pada masa Perang Dunia II, magnesium dibuat juga dengan dua proses lain, yaitu proses silikotermik atau proses ferosilikon dan proses reduksi karbon. Proses reduksi karbon ternyata tidak pernah dapat beroperasi secara memuaskan, sehingga sejak lama tidak lagi dipakai. Proses silikotermik masih banyak digunakan saat ini.
&
Elektrolisis Magnesium Klorida
&
Magnesium klorida yang diperlukan diperoleh dari air garam dan reaksi magnesium hidroksida (dari air laut atau dolomit) dengan asam klorida. Produsen perintis magnesium, yaitu Dow Chemical Co. di Freeport dan Velasco, Texas, membuat magnesium dengan mengelektrolisis magnesium klorida dari air laut, dimana gamping yang diperlukan diperoleh dari kulit kerang. Kulit kerang yang seluruhnya terdiri dari kalsium karbonat yang hampir murni, dibakar sehingga menjadi gamping, dijadikan slake, dan dicampur dengan air laut sehingga magnesium hidroksida mengendap. Magnesium hidroksida ini dipisahkan dengan menyaringnya dan direaksikan dengan asam klorida yang dibuat dengan klor yang keluar dari sel. Dari sini terbentuk larutan magnesium klorida yang lalu diuapkan menjadi magnesium klorida padat di dalam evaporator dengan pemanasan langsung dan diikuti dengan pengeringan di atas rak. Klorida ini cenderung terdekomposisi pada waktu pengeringan. Setelah dehidrasi (proses penghilangan air), magnesium klorida tersebut diumpankan ke sel elektrolisis, dimana bahan ini terdekomposisi menjadi logam dan gas klor.
&
Proses Silikotermik atau Proses Ferosilikon
&
Langkah-langkah proses silikotermik terdiri dari pencampuran dolomit gilingan yang dijadikan slake dengan ferosilikon sebanyak 70-80% dan fluorspar 1% dan kemudian dijadikan pelet. Pelet itu diumpankan ke dalam tanur. Tanur kemudian divakumkan dan dipanaskan sampai 1170 derajat celsius. Kalsium oksida (CaO) yang terdapat di dalam dolomit bakaran itu membentuk dikalsium silikat yang tak melebur dan dikeluarkan dari reaktor pada akhir proses. Reaksi pokok proses silikotermik ini adalah sebagai berikut.

2(MgO.CaO) + 1/6FeSi6 --> 2Mg + (CaO)2SiO2 + 1/6Fe

Pada akhir proses, tanur didinginkan sedikit dan magnesium dikeluarkan dari kondensor dengan suatu prosedur yang berdasarkan atas perbedaan kontraksi antara magnesium dan baja.


nama: EDO GUTAWA PRAYUDHA
NPM: 20408299