Pengetahuan Bahan Teknik: Unsur Radium (Ra)

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Kimia tidak lepas dari kehidupan kita. Betapa tidak, setiap harinya  kimia selalu kita butuhkan mulai dari bangun tidur hingga tidur kembali semuanya membutuhkan proses kimia. Namun, dari sekian banyak unsur kimia penulis akan membahas unsur “RADIUM (Ra)”. Radium ditemukan pada tahun 1898 oleh Marie Sklodowska Curie, seorang ahli kimia Polandia, dan Pierre Curie, seorang ahli kimia Perancis dalam pitchblende atau raninit di Bohemia Utara. Unsur ini diisolasi oleh Marie Curie dan Debierne di tahun 1911, dengan cara elektrolisis solusi radium klorida murni, menggunakan katoda air raksa. Cara lainnya adalah dengan distilasi radium klorida murni di atmosfir hidrogen. Pada mulanya, radium diambil dari bijih pitchblende yang ditemukan di Joachimsthal, Bohemia. Pasir carnotite di Colorado juga menghasilkan radium, tetapi bijih yang kaya akan unsur ini ditemukan di Congo (dulunya Republik Zaire) dan Danau Besar (Great Lake) di Kanada. Radium terkandung di dalam mineral uranium dan bisa diambil dari sampah hasil pemrosesan uranium.

Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapikanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja ditemukan seperti ⁶⁰Co juga digunakan menggantikan radium dalam aplikasi-aplikasi tersebut. Beberapa sumber ini sangat kuat dan yang lainnya sangat aman digunakan.

Radium kehilangan sekitar 1% dari aktifitasnya dalam 25 tahun, karena tertransformasikan menjadi unsur-unsur yang lebih ringan. Timbal merupakan hasil akhir disentegrasi radium. Radium harus disimpan diruangan dengan ventilasi yang baik untuk menghindari pembentukan radon. Begitu susahnya unsur Radium diperoleh. Maka dalam makalah ini, akan dibahas beberapa kecenderungan sifat dari logam radium (Ra), kelimpahan di alam, proses pembuatan serta aplikasinya dalam kehidupan.

B.     TUJUAN

1.      Untuk mengetahui pengertian logam radium dan sifat sifat dari logam radium

2.      Untuk mengetahui keberadaan logam radium di alam

3.      Untuk mengetahui proses pembentukan logam radium

4.      Untuk mengetahui manfaat dan dampak negative dari logam radium

5.      Untuk mengetahui produk yang dihasilkan logam radium.

C.      MANFAAT

1.      Mengetahui pengertian logam radium dan sifat sifat dari logam radium

2.      Mengetahui keberadaan logam radium di alam

3.      Mengetahui proses pembentukan logam radium

4.      Mengetahui manfaat dan dampak negative dari logam radium

5.      Mengetahui produk yang dihasilkan logam radium.

BAB II

RADIUM

A.       Sejarah Radium (Ra)

Radium ditemukan pada tahun 1898 oleh Marie Sklodowska Curie, seorang ahli kimia Polandia, dan Pierre Curie, seorang ahli kimia Perancis dalam pitchblende atau raninit di Bohemia Utara. Unsur ini diisolasi oleh Marie Curie dan Debierne di tahun 1911, dengan cara elektrolisis solusi radium klorida murni, menggunakan katoda air raksa. Cara lainnya adalah dengan distilasi radium klorida murni di atmosfir hidrogen. Pada mulanya, radium diambil dari bijih pitchblende yang ditemukan di Joachimsthal, Bohemia. Pasir carnotite di Colorado juga menghasilkan radium, tetapi bijih yang kaya akan unsur ini ditemukan di Congo (dulunya Republik Zaire) dan Danau Besar (Great Lake) di Kanada. Radium terkandung di dalam mineral uranium seperti uraninit dan bisa diambil dari sampah hasil pemrosesan uranium. Semua mineral uraninit mengandung sejumlah kecil radium sebagai peluruhan radioaktif produksi uranium. Mineral sangat radioaktif dan harus disimpan jauh dari mineral lainnya yang terpengaruh oleh radioaktivitas dan aktivitas manusia. Deposit uranium yang besar terletak di Ontario, Kanada, negara bagian New Meksiko dan Utah di AS, dan di Australia.

Radium adalah sebuah unsur kimia yang mempunyai simbol Ra dan nomor atom 88. Radium berwarna hampir putih bersih, namun akan teroksidasi jika kontak dengan udara berubah menjadi hitam. Radium mempunyai tingkat radioaktivitas yang tinggi. Isotopnya yang paling stabil, Ra-226, mempunyai waktu paruh selama 1602 tahun dan kemudian berubah menjadi gas radon. Ada 25 isotop radium yang diketahui. Isotop ²²⁶Ra adalah isotop yang banyak ditemukan dan memiliki paruh waktu 1600 tahun.

Nama radium diambil dari bahasa latin “radius” yang berarti sinar dikarenakan kekuatannya dalam mengemisikan energy dalam bentuk cahaya. Radium pertama kali diproduksi secara industry oleh perusahaan milik UMHK ( Union Miniere du Haut Katanga) di Belgia pada awal abad 20.

B.        Keberadaan Radium Di Alam

 Radium dihasilkan dari peluruhan unsur yang lebih berat. Waktu paruh radium yang singkat menyebabkan unsur radium sangat jarang ditemukan. Keberadaannya dialampun sangat sedikit, dalam 7 ton batuan uranium ( pitchblende) hanya terdapat sekitar 1 gram radium. Kelimpahan radium pada kerak bumi adalah 1 x 10^-7 ppm, sedangkan kelimpahannya dalam laut adalah 2 x 10^-11 ppm.

C.                Sifat-Sifat Radium

Sifat Fisika Nama, Lambang, Nomor atom	radium,Ra, 88
Deret kimia	alkali tanah
Golongan, Periode, Blok	2, 7, s
Penampilan	Metalik putih - keperak-perakan
Massa atom	(226)  g/mol
Konfigurasi elektron	[Rn] 7s2
Jumlah elektron tiap kulit	2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
b.     Ciri Fisik
Fase	padat
Massa jenis (sekitar suhu kamar)	5,5 g/cm³
Titik lebur	973 K, (700 °C, 1292 °F)
Titik didih	2010 K, (1737 °C, 3159 °F)
Kalor peleburan	8,5 kJ/mol
Kalor penguapan	113 kJ/mol
Tekanan uap P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T/K 819 906 1037 1209 1446 1799
c.       Ciri Atom
Struktur kristal	cubic body centered
Bilangan oksidasi	2 (oksida basa)
Elektronegativitas	0,9 (skala Pauling)
Energi ionisasi	pertama: 509,3 kJ/mol
	ke-2: 979,0 kJ/mol
Jari-jari atom	215 pm
d.      Lain-lain
Sifat magnetik	Nonmagnetis
Resistivitas listrik	(20 °C) 1 µΩ·m
Konduktivitas termal	(300 K) 18,6 W/(m·K)
Nomor CAS	7440-14-4
Sifat Kimia Radium merupakan unsure alkali tanah yang paling berat. Sifat-sifat kimianya hampir sama dengan unsure barium ( Ba ) sehingga sulit untuk memisahkan radium dengan barium. Senyawa-senyawa dari radium memberikan warna nyala api dari merah sampai keunguan. Radium bereaksi dengan udara, reaksi antara lain: 2 Ra(s)  +  O2(g )      —›   2 RaO(s)    Ra(s)  +  O2(g)      —›      RaO2(g) 3 Ra (s)  + N2 (g)      —›      Ra3N2(s)  Ra3N2 membuat warna radium menjadi kehitaman setelah bereaksi dengan udara. Selain itu radium juga bereaksi hebat dengan air dan minyak membentuk radium hidroksida yang larut serta gas hydrogen Ra(s) + 2 H2O —› Ra(OH)2 (aq) + H2(g) Radium hidroksida lebih volatile( mudah menguap ) jika dibandingkan dengan barium hidroksida. Ion radium dalam air tidak berwarna, membuat garamnya berwarna putih saat awal terbentuk, kemudian warnanya menjadi kuning dan akhirnya berwarna gelap akibat terdekomposisi dan memancarkan partikel alfa. Isotop
iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP 226Ra trace 1602 thn alfa 4.871 222Rn 228Ra syn 6.7 y beta- 0.046 228Ac

Satu gram ²²⁶Ra mengalami disintegrasi 3,7 x 10¹⁰ per detik. Unit disintegrasi unsur curie didefinisikan dari 1 gram ²²⁶Ra tersebut. Ada 25 isotop radium yang diketahui. Isotop ²²⁶Ra adalah isotop yang banyak ditemukan dan memiliki paruh waktu 1600 tahun.

Radium memiliki empat isotop di antaranya ada yang bersifat radioaktif, yaitu isotop ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ²³⁴Ra, dan ²²³Ra. Yang dimaksud radium secara umum adalah radionuklida dengan nomor massa 226 dan nomor atom 88 yang dinyatakan ₈₈Ra²²⁶ atau biasanya ditulis ²²⁶Ra. Radionuklida tersebut merupakan anak luruh thorium-230 (²³⁰Th) dari deret uranium-238 (²³⁸U). Radium merupakan luminescent (memberikan warna biru samar), bereaksi hebat dengan air dan minyak untuk membentuk radium hidroksida dan sedikit lebih tidak stabil daripada barium. Fase normal radium adalah padat. Dalam bentuk senyawa kimia, radium dapat membentuk garam asam kuat, seperti RaCl₂, BaBr₂, dan Ra(NO₃)₂ . Garam sulfat, karbonat, dan fosfat radium adalah lebih sedikit dapat larut dibanding dengan nitrat dan khlor. Orde daya larut relatif bervariasi dengan anion. Untuk sulfat, daya larutnya menurun dalam orde Ca²⁺< Sr²⁺< Pb²⁺< Ra²⁺_.

D.    MANFAAT RADIUM

1.      Radium digunakan dalam memproduksi cat yang bersinar, juga sebagai sumber netron. Dalam kedokteran, radium digunakan dalam terapi kanker dan penyakit-penyakit lainnya..

2.      Pada percobaan Rutherford, radium yang digunakan sebagai sumber alpha untuk menyelidiki struktur atom dari emas.

3.      Radium Klorida ( RaCl₂) digunakan untuk pemisahan logam radium dari logam barium dengan memanfaatkan kelarutannya yang rendah. Pada bidang kesehatan digunakan untuk memproduksi gas radon yang dulunya digunakan untuk pengobatan kanker. Radium saat ini sedang diselidiki untuk digunakan dalam pengobatan sebagai pengobatan kanker tulang metastasis.

4.      Radium digunakan dalam senyawa api warna merah tua merah (kaya merah atau warna merah dengan warna ungu) dan memberikan karakteristik spektrum. Karena pendek yang secara geologis setengah hidup dan intens radioaktivitas, radium merupakan  senyawa cukup langka, terjadi hampir secara eksklusif dalam bijih uranium.

BAB III

PROSES

Radium-226, isotop yang paling umum, adalah pemancar alfa, dengan disertai radiasi gamma, dan memiliki waktu paruh sekitar 1600 tahun. Radium-288, pada dasarnya merupakan emitor beta dan memiliki paruh 5,67 tahun. Radium-224 sebuah pemancar alfa, memiliki kehidupan setengah dari 3,66 hari. Radium meluruh untuk membentuk isotop dari gas radon radioaktif , yang tidak reaktif secara kimia, menghasilkan produk akhir yang stabil dari rangkaian panjang peluruhan radioaktif. Berbagai isotop radium berasal dari peluruhan radioaktif uranium atau thorium.

Radium-226 di temukan didalam seri uranium-238 busuk, dan radium-228 dan -224 di temukan dalam seri peluruhan thorium-232. Peluruhan isotop radium untuk membentuk isotop radium dan berbeda. Misalnya, radium-226 meluruh untuk radon-222, dan radium-228 berjalan melalui beberapa peluruhan radium-224 sebelum membentuk radon-220.

Peluruhan inti ditulis seperti halnya persamaan reaksi kimia. Peluruhan radioaktif  disertai pelepasan partikel alfa dapat ditulis sebagai berikut :

—›  +

Persamaan transmutasi inti untuk peluruhan radioaktif radium-226 disertai pancaran partikel alfa membentuk radon -222. Persamaan transmutasi intinya :

 —›  +

Senyawa-senyawa dari radium memberikan warna nyala api dari merah sampai keunguan. Radium bereaksi dengan udara, reaksi antara lain: 2 Ra(s)  +  O2(g )      —›   2 RaO(s)    Ra(s)  +  O2(g)      —›      RaO2(g) 3 Ra (s)  + N2 (g)      —›      Ra3N2(s)  Ra3N2 membuat warna radium menjadi kehitaman setelah bereaksi dengan udara. Selain itu radium juga bereaksi hebat dengan air dan minyak membentuk radium hidroksida yang larut serta gas hydrogen Ra(s) + 2 H2O —› Ra(OH)2 (aq) + H2(g)

Radium hidroksida lebih volatile( mudah menguap ) jika dibandingkan dengan barium hidroksida.

BAB IV

PRODUK

1.      Radium digunakan dalam memproduksi cat yang bersinar, juga sebagai sumber netron.

2.      Radium juga pernah digunakan sebagai zat aditif pada beberapa produk, seperti pasta gigi, krim rambut, dan bahkan pada makanan(tetapi penggunaan radium tidak bertahan lama dan banyak negara yang melarang penggunaannya karena dapat dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang serius).

BAB V

DAMPAK

Radium merupakan salah satu logam yang memiliki sifat radioaktif sehingga sangat berpotensi menjadi polutan radiaktif. Polutan raioaktif atau Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung atau terkontaminasi radionuklida pada konsentrasi atau aktivitas yang melebihi batas yang diijinkan (Clearance level) yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Definisi tersebut digunakan didalam peraturan perundang-undangan. Pengertian limbah radioaktif yang lain mendefinisikan sebagai zat radioaktif yang sudah tidak dapat digunakan lagi, dan/atau bahan serta peralatan yang terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif dan sudah tidak dapat difungsikan/dimanfaatkan. Bahan atau peralatan tersebut terkena atau menjadi radioaktif kemungkinan karena pengoperasian instalasi nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion. Distribusi radium ke lingkungan diperkirakan akan memberi kontribusi cemaran zat radioaktif di lingkungan

Salah satu sumber pencemaran radioaktif tersbut adalah dari batu bara. Pada saat batubara dibakar terjadilah pembelahan (cracking) molekul-molekul besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil dan pada saat inilah unsur radioaktif yang terjebak di dalam batubara selama berjuta-juta tahun akan ke luar bersama-sama dengan hasil emisi batubara lainnya. Unsur radioaktif yang ke luar dari cracking batubara sangat banyak dan ini tergantung pada jenis dan asal tempat penambangan batubara. Hasil penelitian terakhir menyebutkan bahwa unsur radioaktif yang ke luar sebagai polutan pencemar udara lingkungan sekitar 36 macam unsur radioaktif. Dari sekian banyak polutan radioaktif yang ke luar dari batubara yang paling dominan adalah unsur radioaktif radium ²²⁶Ra.

Polutan radioaktif ²²⁶Ra termasuk ke dalam golongan logam berat yang apabila masuk ke dalam tubuh manusia akan mengikuti lever route yang berdampak buruk terhadap kesehatan manusia. Perlu kiranya diketahui bahwa dari segi paparan radiasi, radiasi Alpha yang ke luar dari ²²⁶Ra merupakan bahaya radiasi interna terhadap tubuh manusia. Bahaya radiasi interna artinya unsur radioaktif tersebut tidak berbahaya kalau hanya berada di luar tubuh manusia karena daya tembusnya (jangkauannya) yang sangat pendek, akan tetapi menjadi berbahaya bila masuk ke dalam tubuh manusia. Apabila dilihat dari segi daya racunnya atau radiotoksisitasnya, maka polutan radioaktif ²²⁶Ra termasuk kelompok radiotoksisitas sangat tinggi.

BAB VI

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Dari makalah yang telah dibuat dapat disimpulkan bahwa radium memiliki manfaat bagi kehidupan namun radium juga memiliki dampak negative bagi kehidupan sehingga kita sebagai manusia dituntut untuk cerdas dalam mengolah limbah yang dihasilkan agar lingkungan tidak tercemar.

B.     SARAN

Semoga kedepannya materi yang disajikan lebih akurat lagi dan memberikan gambaran-gambaran agar mudah dimengerti serta dipahami.

DAFTAR PUSTAKA

http://cha2in-chemistry09.blogspot.co.id/2011/05/v-behaviorurldefaultvml-o.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Autunite

http://tatangsma.com/2015/04/kegunaan-unsur-radium-dan-sejarah-radium.html

http://www.sridianti.com/kegunaan-radium-dalam-kehidupan.html

http://dokumen.tips/documents/radium.html

Radium Oleh : Doddy Setia Graha Alamat :Jl. Tb Suwandi Ciracas

Mahar Regency E No. 6, Ciracas, Serang, BANTEN, 42116 HP 0817799567

Suryana, Y. dan A.Setiabudi.2009. mudah dan aktif belajar kimia 3 : untuk kelas XII Sekolah Menengah Atas/ Madrasah Aliyah. Pusat perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p.298