by

Sifat, Pembuatan, Kegunaan dan Sumber Dari Unsur Terbium

Penemuan Terbium
Terbium ditemukan pada tahun 1843 oleh kimiawan Swedia, Carl Gustaf Mosander. Dan itu bukan unsur pertama yang dia temukan. Empat tahun sebelumnya, pada tahun 1839, Mosander telah menemukan lanthanum di mineral cerite. Mentornya, Jöns Berzelius, sebelumnya telah menemukan cerium unsur baru di cerite. Mosander terus mempelajari cerite dan kegigihannya layak dihargai. Lanthanum telah ada di serite sepanjang waktu, tetapi Berzelius belum menemukannya. (1)

Pada 1843, Mosander memutuskan untuk mempelajari mineral gadolinit. Gadolinit mengandung yttria (yttrium oksida) di mana yttrium unsur telah ditemukan oleh Johan Gadolin pada tahun 1794. Mosander bertanya-tanya apakah ia mungkin mengulangi kemenangan sebelumnya dan menemukan elemen baru lain yang bersembunyi dengan unsur yang dikenal.

Menggunakan amonium hidroksida ia mengendapkan fraksi basa yang berbeda dari yttria. Dalam fraksi-fraksi ini ia menemukan dua zat berbeda yang sebelumnya tidak dikenal. Ini dia sebut erbia dan terbia, keduanya mengandung logam tanah jarang erbium dan terbium yang baru. Sekali lagi, Mosander telah menemukan elemen-elemen baru di mana orang lain telah melihat. (2), (3), (4)

Mosander memberi nama terbium dan erbium yang berasal dari tambang Ytterby di Swedia, sumber mineral gadolinit yang ditemukan di dalamnya. (Unsur-unsur yttrium dan ytterbium juga dinamai dari tambang yang sama.)

Analisis modern gadolinit dari tambang yang penting secara historis ini memberikan konsentrasi yang sangat tinggi untuk sejumlah tanah langka: yttrium = 16%; thalium = 5%; ytterbium = 3%; terbium = 2% dan dysprosium = 2%. (5) Kebingungan atas identitas (dan bahkan eksistensi) sejumlah elemen tanah langka akhirnya diselesaikan oleh George Urbain di Paris, yang melakukan puluhan ribu kristalisasi pecahan garam tanah langka.

Kristalisasi bisa memakan waktu bertahun-tahun untuk menghasilkan sampel-sampel kecil dari garam-garam murni. Urbain akhirnya membiarkan ketidakpastian tentang identitas tanah langkah murni tersebut, termasuk terbium, yang garamnya belum pernah benar-benar bebas dari garam tanah langka lainnya. Urbain memperoleh spektrum terbium, dan ini diverifikasi oleh Gustav Eberhard di Potsdam, Brandenburg.

Urbain menemukan ada lima belas logam tanah langka (sekarang kita kenal tujuh belas), salah satunya adalah terbium. Dalam prosesnya, ia menemukan tanah langka lutetium, menambahkan namanya sendiri ke daftar ilmuwan yang telah menemukan unsur-unsur. (6), (7), (8), (9), (10)

Penampilan dan Karakteristik
Efek berbahaya:
Terbium dianggap cukup beracun.
Karakteristik:
1. Terbium adalah logam tanah jarang perak abu-abu yang mudah dibentuk dan getas. Seperti halnya logam tanah langka lainnya, ia membentuk ion 3+ . Tidak seperti kebanyakan, terbium juga membentuk 4+ ion relatif mudah.

2. Terbium tidak memudar dengan cepat di udara dan cukup lunak untuk dipotong dengan pisau.

3. Oksida terbianya (Tb2O3) adalah bubuk putih dan heptaoksida (Tb4O7) adalah warna merah marun gelap. Heptaoksida mengandung terbium dalam keadaan oksidasi +3 dan +4.

4. Terbium ada dalam dua alotrop kristal dengan transformasi pada suhu 1289 oC.

5. Tb3+ ion memancarkan luminescence hijau yang kuat ketika tereksitasi.

Penggunaan Terbium
1. Luminescence Tb3+ penting dalam sejumlah besar aplikasi. Terbium digunakan dalam fosfor warna dalam aplikasi pencahayaan seperti pencahayaan trikromatik dan tabung TV berwarna. Ini juga membuat warna hijau pada Blackberry kita atau layar definisi tinggi lainnya.
2. Ion Tb3+ dapat digunakan untuk memeriksa keberadaan mikroba. Terbium klorida diterapkan ke area pengujian, yang kemudian diterangi dengan sinar UV. Dalam beberapa menit, setiap endospora yang ada akan bersinar hijau. (11)
Metode kimiawan Adrian Ponce untuk segera memvalidasi kebersihan pesawat ruang angkasa. Ketika terbium bersinar hijau di bawah sinar ultraviolet, maka ada endospora
3. Uang kertas Euro menggunakan unsur kimia tanah jarang untuk mengalahkan para pemalsu uang. Sinar UV bersinar pada hasil euro dalam fluoresensi hijau dari terbium Tb3+, merah dari europium Eu3+, dan biru dari thulium Tm3+.

4. Suatu paduan besi terbium digunakan untuk menyediakan film-film logam untuk perekaman data magneto-optik.

5. Mesin mobil hibrida memiliki motor listrik dan semua motor listrik didasarkan pada magnet. Magnet ini perlu mempertahankan magnetnya pada suhu tinggi. Paduan neodymium dengan terbium dan dysprosium menghasilkan magnet semacam itu. Magnet ini juga digunakan dalam motor listrik turbin angin, di mana suhu tinggi juga dihasilkan.

6. Terfenol-D (suatu paduan terbium, besi dan disprosium) mengembang atau berkontraksi dengan adanya medan magnet (magnetostriction). Ini digunakan dalam speaker yang disebut ‘SoundBug’, yang mengubah setiap permukaan datar menjadi suara. ‘SoundBug’ menggetarkan semua materi yang diletakkan di atasnya, seperti meja atau meja, membuatnya menjadi lebih keras terdengar.

7. Terbium juga digunakan sebagai dopan untuk bahan dalam perangkat solid-state dan serat optik.

Kelimpahan dan Isotop
Kelimpahan dalam kerak bumi: 0,9 bagian per juta berat, 0,1 bagian per juta mol
Kelimpahan dalam tata surya : 100 bagian per triliun berat, 1 bagian per triliun mol
Biaya, murni: $ 5.040 per 100g
Biaya, curah: $ per 100g

Sumber:

Terbium tidak ditemukan bebas di alam tetapi ditemukan di sejumlah mineral: terutama monasit, zenotime dan euxenit. Secara komersial diproduksi dari monasit menggunakan proses pertukaran ion yang kompleks. Logam dapat diperoleh dengan mereduksi fluorida anhidrat atau klorida dengan logam kalsium dalam atmosfer argon.

Isotop:

Terbium memiliki 26 isotop yang waktu paruhnya diketahui, dengan massa nomor 140 hingga 165. Logamyang terbentuk secara alami terdiri dari satu isotop stabilnya, 159Tb.
Sifat Fisik Lainnya
Simbol dan golongan: Tb, Logam lantanida tanah jarang
Warna: abu abu-keperakan
Massa atom: 158,9254
Bentuk: Padat
Titik leleh: 1360 oC, 1633 K
Titik didih: 3220 oC, 3493 K
Elektron: 65
Proton: 65
Neutron: 94
Kulit Elektron: 2,8,18,27,8,2
Konfigurasi elektron: [Xe] 4f9 6s2
Massa jenis @ 20oC: 8,27 g/cm3
Daftar Pustaka
  1. Latanium, a New Metal., The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science, 1839, 14, p3901.
  2. Mary Elvira Weeks, The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements., J. Chem. Educ., 1932, p1751.
  3. Per Enghag, Encyclopedia of the elements: technical data, history, processing, applications., John Wiley and Sons, 2004, p447.
  4. Paul Caro, Rare earths., Editorial Complutense., 1998, p35.
  5. James L. Marshall and Virginia R. Marshall, Rediscovery of the Elements: Ytterby Gruva (Ytterby Mine)., 2001, J. Chem. Educ., p1343.
  6. Georges Champetier and Charlotte H. Boatner, Georges Urbain., 1940, J. Chem. Educ., p103.
  7. G. Eberhard, A Spectroscopic Investigation of Dr. Urbain’s Preparations of Terbium., Astrophysical Journal., 1906 vol. 24, p309.
  8. Ralph P. Oesper, Georges Urbain., 1938, J. Chem. Educ., p201.
  9. G. Urbain, On a yttria earth neighboring gadolinium. Comptes Rendus, 1904, 139, p736.
  10. G. Urbain, On the isolation of terbium., Comptes Rendus, 1905, 141, p521.

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.