Fakta-Fakta Unsur Hafnium (Hf, Nomor Atom 72)

Apa Itu Hafnium?
Hafnium merupakan unsur logam transisi yang berwarna perak-keabu-abuan, mengkilat dan dengan nomor atom 72. Unsur ini pertama kali ditemukan tahun 1923 dan merupakan salah satu unsur dengan inti stabil  yang ditemukan paling terakhir diantara semua unsur dengan inti stabil yang ada dalam tabel periodik.

Unsur ini diberi nama Hafnium karena ditemukan di kota Copenhagen (nama latin untuk kota ini Hafnia). Hafnium memiliki fungsi penting yang secara komersial dimanfaatkan oleh beberapa industri seperti industri tenaga nulir (nuclear power), pembuatan komponen-komponen elektronik, keramik, bola lambu, dan untum mempuat campuran logam super (super alloy).
https://portal-sains.blogspot.com
Logam Hafnium. Sumber gambar: wikimediacommons.org
Hafnium merupakan salah satu unsur bebas yang sangat sulit ditemukan dialam. Umumnya, unsur ini ditemukan terkandung dalam mineral-mineral zirkonium dengan konsentrasi sekitar 5 %.

Faktanya, sifat-sifat kimia hafnium dan zirkonium sangat mirip sehingga memisahkan kedua unsur sangatlah susah. Kebanyakan hafnium yang dijual secara komersial didapat sebagai produk samping dari proses pengolahan dan permurnian zirkonium.

Hafnium merupakan unsur no 45 paling melimpah di bumi, dengan konsentrasi sekitar 3,3 ppm dari berat seluruh kerak bumi kita. Hafnium cukup tahan terhadap korosi karena unsur ini dapat membentuk lapisan oksida yang menutupi seluruh permukaan logam. Lapisan oksida ini akan mencegah oksidasi logam hafnium yang berada di bagian dalam. Bahkan, oksidasi juga tidak akan terjadi jika logam ini disiram menggunakan air, diletakkan di udara terbuka atau terkena semua jenis senyawa basa dan asam, kecuali hidrogen fluorida (HF).

Senyawa-senyawa hafnium diketahui memiliki titik leleh yang sangat tinggi dibandingkan senyawa-senyawa dari unsur lainnya.

Salah satu senyawa yang dibentuk oleh hafnium adalah HfC (Hafnium karbida). Senyawa ini diketahui merupakan senyawa biner (terdiri dari dua atom) yang memiliki titik leleh paling tinggi yaitu sekitar 3.890 derajat celcius.

Senyawa hafnium nitrida (HfN) juga memiliki titik leleh yang tinggi yaitu sekitar 3.305 degC.

Campuran antara tungsten karbida dan hafnium karbida dapat menghasilkan seuatu senyawa dengan titik leleh yang sangat tinggi, yaitu sekitar 4.125 degC.

Fakta Periodik Tentang Unsur Hafnium
1) Nomor atom = 72
2) Lambang unsur = Hf
3) Massa atom relatif = 178,49
4) Massa jenis = 13,3 gram per cm kubik
5) Wujud pada suhu kamar = padat
6) Titik leleh = 2.233 degC
7) Titil didih = 4.603 degC
8) Jumlah isotop yang diketahui waktu parohnya adalah 35 buah, mulai dari nomor massa 154 sampai 185.
9) Isotop paling umum ditemukan yaitu Hf-174, Hf-176, Hf-177, Hf-178, Hf-179 dan Hf-180

Sejarah Penemuan Hafnium
Keberadaan unsur Hafnium ternyata sudah diprediksi oleh ahli kimia jauh sebelum unsur ini ditemukan. Namun, untuk membuktikan bahwa unsur ini ada ternyata sangatlah sulit, karena secara kimia, sifat-sifatrnya mirip dengan zirkonium.

Ketika Mendeleev, seorang ahli kimia dan penemu asal Rusia menyusun tabel periodiknya, unsur hafnium belum juga ditemukan. Kemudian, tahun 1869, melalui hasil kerjanya berupa tabel periodik unsur, Mendeleev memprediksi dengan benar bahwa unsur hafnium memang ada. Sifat kimia mirip dengan zirkonium, namun memiliki massa yang lebih berat dibandingkan zirkonium dan titanium.

Kemudian, pada tahun 1911, ahli kimia Perancis bernama Georges Urbain (penemu salah satu unsur paling langka di bumi, lutetium) percaya bahwa ia telah menemukan unsur hafnium. Waktu itu, ia menyebut unsur yang ditemukannya sebagai celtium. Namun, beberapa tahaun kemudian, dibuktikanlah bahwa unsur yang ditemukan oleh Urbain merupakan salah satu anggota unsur lantanida yang sudah ditemukan.

Penelitian untuk menemukan unsur hafnium terus berlanjut.

Ahli kimia Denmark bernama Niels Bohr (salah satu pencetus teori atom mekanika kuantum) mempredisikan bahwa unsur dengan nomor atom 72 (hafnium) merupakan bagian dari unsur transisi. Prediksi ini dibuat berdasarkan konfigurasi elektron unsur tersebut yang dibuat oleh Bohr.

Kemudian, tahun 1921, Niels Bohr  menyarankan agar ahli kimia asal Hunggaria bernama Georg von Hevesy dan ahli fisika Belanda bernama Dirk Coster (dua peneliti muda yang bekerja di institut milik Bohr) untuk mencari unsur dengan nomor atom 72 (hafnium) dalam mineral zirconium. Hal ini didasarkan pada prediksi Bohr bahwa unsur hafnium memiliki struktur yang mirip dengan zirkonium.

Dengan begitu, akan ada kemungkinan besar bahwa kedua unsur tersebut berada dalam satu mineral yang sama.

Atas saran Bohr tersebut, Von Hevesy dan Coster kemudian mempelajari mineral zirkonium menggunakan spektroskopi sinar – X. Mereka menggunakan teori Bohr tentang bagaimana elektron mengisi kulit dan subkulit dari sebuah atom untuk mencari perbedaan antara spektra sinar-X yang dihasilkan oleh dua unsur tersebut (hafnium dan zirkonium).

Metode inilah yang kemudian akhirnya membawa para ahli kimia berhasil menemukan unsur hafnium pada tahun 1923. Mereka menamai unsur baru tersebut dengan nama hafnium berdasarkan nama latin dari kota kelahiran Bohr, Copenhagen.

Kegunaan Hafnium
Unsur hafnium merupakan salah satu unsur logam yang sangat tahan terhadap korosi. Unsur ini juga merupakan penyerap (absorber) neutron yang sangat baik sehingga digunakan dalam tenologi nuklir pada kapal selam.

Hafnium dalam reaktor nuklir digunakan untuk menjaga agar reaksi fisi nuklir dapat terus terjadi dan juga sebagai pengendali agar reaksi fisi ini yang terjadi berada dalam kecepatan yang normal.

Hafnium juga digunakan untuk membuat komponen-komponen elektronik seperti katoda dan kapasitor, digunakan dalam pembuatan keramik, lampu flash photografi dan filamen pada lampu listrik. Unsur ini juga bisa ditemukan sebagai senyawa yang berfungsi untuk membuang gas-gas yang masih tersisa pada tabung hampa udara (agar tabung tersebut benar-benar hampa udara).

Hafnium umumnya juga dicampur dengan logam-logam lain seperti titanium, besi, niobium, dan tantalum untuk membentuk alloy dengan fungsi tertentu. Misalnya, campuran hafnium-niobium bersifat tahan panas sehingga sering digunakan untuk membuat komponen-komponen pesawat ruang angkasa.

Senyawa hafnium karbida (yang merupakan senyawa biner dengan titik leleh paling tinggi) digunakan untuk membuat pembakar (furnace) temperatur tinggi.

Fakta-fakta tentang Hafnium
1) Hafnium merupakan senyawa pirophorik dalam bentuk bubuk (pirophorik adalah unsur/senyawa yang mudah terbakar secara spontan).

2) Ahli kimia Inggris, Henry Moseley, merupakan orang pertama yang menyadari bahwa unsur yang ditemukan oleh Goerges Urbain yang diberinya nama “cetium” bukanlah hafnium. Namun sayang, hasil penelitiannya hancur ketika Perang Dunia 1. Moseley merupakan salah satu anggota “Royal Engineers of British Army” dan ia terbunuh oleh penembak jitu pada tahun 1915. Kematian Moseley membuat Inggris membuat peraturan baru untuk melarang para ilmuan ikut dalam peperangan.

3) Ahli kimia Belanda bernama Anton Eduard van Ankel dan Jan Hendrik de Boer merupakan ahli kimia pertama yang berhasil menyusun metode untuk memproduksi hafnium dalam kemurnian yang tinggi. Metode ini diperkenalkan pada tahun 1925. Untuk mendapatkan hafnium murni, ahli kimia ini memanaskan hafnium tetraiodida pada kawat tungsten sehingga senyawa ini akan mengurai menghasilkan krital hafnium murni.

4) Walaupun zirkonium memiliki banyak kemiripan dengan hafnium, namun zirkonium bukanlah penyerap (absorber) neutron yang baik.

Nah, itulah informasi lengkap tentang hafnium yang bisa saya bagikan kepada kamu melalui artikel ini. semoga, bisa menambah wawasan dan ilmu pengetahuan kamu tentang kimia ya!.

Sampai jumpa lagi di artikel sains lainnya!
Buka Komentar

0 Response to "Fakta-Fakta Unsur Hafnium (Hf, Nomor Atom 72)"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

ptk

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

ptk