Cobalt adalah elemen kimia dengan symbol Co dan nomor atom 27.
Seperti nikel, cobalt ditemukamn di jenis dalam bentuk kombinasi kimia lain
(mineral ikutan), beberapa cadangan cobalt dapat ditemukan di besi meteor.
Cobalt diproduksi dari proses smelting.
Sejarah:
Makam
Firaun Tutankhamen, yang memerintah dari 1361-1352 SM, berisi benda kaca kecil
berwarna biru tua dengan kobalt. Biru kobalt dikenal lebih awal di Cina dan
digunakan untuk glasir tembikar.
Pada
tahun 1730, ahli kimia Georg Brandt dari Stockholm tertarik pada bijih biru tua
dari beberapa pabrik tembaga lokal dan dia akhirnya membuktikan bahwa bijih itu
mengandung logam yang sampai saat itu tidak dikenal, dia memberinya nama Penyihir
(Cobald yang berarti Goblin) yang bijihnya dikutuk oleh penambang di Jerman.
Dia mempublikasikan hasilnya pada tahun 1739. Selama bertahun-tahun klaimnya
untuk menemukan logam baru diperdebatkan oleh ahli kimia lain yang mengatakan
bahwa unsur barunya benar-benar merupakan senyawa besi dan arsen, tetapi
akhirnya diakui sebagai unsur tersendiri.
Penggunaan
Berikut
ini, beberapa aplikasi yang menggunakan Cobalt.
- Baterai Lithium Ion
Sifat kimia
baterai lithium-ion tetap serupa di banyak jenis yang berbeda; Ion litium
diangkut dari anoda negatif ke katoda positif selama pelepasan melalui
elektrolit organik. Anoda di berbagai teknologi ion lithium tetap serupa karena
terdiri dari grafit. Perbedaan terjadi pada katoda yang mengandung berbagai
konsentrasi kobalt, nikel atau mangan. Semua jenis katoda yang berbeda
memungkinkan penyisipan dan interkalasi lithium tingkat tinggi yang
menghasilkan penyimpanan energi dalam jumlah besar.
- Baterai Nikel Metal Hydride
Baterai
Nickel Metal Hydride (NiMH) mewakili evolusi dari sel Nickel Hydrogen (NiH2).
Awalnya digunakan dalam aplikasi ruang angkasa, sel NiH2 memiliki
keunggulan dalam memiliki siklus hidup yang besar serta energi spesifik yang
layak. Namun sel NiH2 memiliki kelemahan yaitu memiliki efisiensi
volumetrik yang buruk yang membutuhkan tangki gas hidrogen, dan mahal karena
penggunaan platina sebagai katalis. Dibandingkan dengan Nickel Cadmium (NiCd),
baterai NiMH memiliki banyak keunggulan. Baterai NiMH bekerja pada voltase yang
sama, 1,2 volt, seperti baterai NiCd meskipun memiliki energi spesifik yang
lebih tinggi. NiMH juga lebih ramah lingkungan daripada NiCd karena tidak
menggunakan kadmium.
Peran
Cobalt dalam NiMH ada di elektroda nikel. Selama pengisian, kobalt dioksidasi
menjadi kobalt hidroksida. Cobalt tetap dalam bentuk Co3+ selama
pelepasan memberikan kapasitas cadangan pada elektroda MH dalam melakukannya.
Rata-rata, baterai Ni-MH mengandung sekitar 4% kobalt. Baterai NiMH sering
ditemukan dalam aplikasi yang mirip dengan baterai lithium ion yang memerlukan
energi spesifik yang tinggi seperti pada perkakas listrik dan bahkan pada
beberapa kendaraan hybrid. Meskipun baterai NiMH lebih murah daripada baterai
lithium ion, mereka memiliki energi spesifik yang lebih rendah sehingga
menghasilkan teknologi yang lebih baru yang sebagian besar menggunakan lithium
ion. Kerugian lain dari NiMH termasuk self-discharge yang tinggi (sekitar 50%
lebih besar dari NiCd) dan penurunan kinerja jika disimpan pada suhu tinggi.
- Semi Konduktor
Cobalt
digunakan di tiga bagian utama dalam semi-konduktor:
o Tren peningkatan daya dengan meningkatkan arus
listrik pada kabel logam tembaga mengarah ke migrasi elektro (misalnya 'bocor')
dari tembaga. Cobalt saat ini merupakan bahan yang diteliti secara ekstensif
karena kemampuannya memberikan penghalang untuk mencegah migrasi elektro
tembaga.
o Transistor persimpangan terowongan magnet
o Kawat nano kobalt - silikon - germanium dapat
digunakan dalam perangkat listrik optik. Cobalt meningkatkan antarmuka kontak
dan memungkinkan celah pita untuk dapat disetel
Seiring
dengan berkembangnya industri semi-konduktor, ukuran semi-konduktor menurun.
Dua kekuatan pendorong utama adalah:
- semakin kecil semikonduktor, semakin rendah
biayanya
- semakin kecil semikonduktornya, semakin Anda
bisa muat dalam ruang terbatas
Pada tahun 1970, Intel telah menciptakan semi-konduktor 10 µm. Pada 2015, teknologi terbaru menghasilkan semi-konduktor hampir 1000 kali lipat lebih kecil pada 11nm. Untuk menempatkan ukuran kecil ini ke dalam perspektif, pada 30nm, 3300 semikonduktor akan sesuai dengan lebar rambut manusia. Hasilnya adalah lebih banyak informasi dapat diproses melalui permukaan yang jauh lebih kecil, yang pada akhirnya memungkinkan miniaturisasi.
Dengan semi-konduktor yang sangat kecil, metode langkah-langkah pemrosesan yang inovatif diperlukan dalam menambahkan kobalt. Langkah pemroses ini diantaranya adalah:
o deposisi uap fisik (Physical Vapour Deposition
/PVD): penggunaan berkas ion untuk menguap dan kemudian mengendapkan kobalt ke
permukaan target
o deposisi uap kimia (Chemical Vapour Deposition
/CVD): Penggunaan spesies kimia reaktan untuk menyimpan kobalt pada permukaan
target
o deposisi lapisan atom (Atomic layer deposition):
pengendapan kobalt pada lapisan setebal atom bergantian
o pelapisan logam (metal plating): penggunaan
arus listrik untuk menyimpan kobalt ke permukaan target
-
Integrated
Circuit
o Kontak
Hubungan antara berbagai komponen sirkuit terpadu (Integrated Circuit / IC) disebut kontak.
Dalam hubungan ini tembaga biasanya digunakan. Ketebalan dan panjang sambungan menyebabkan hambatan gerbang. Silisida seperti CoSi2 dapat digunakan untuk mengurangi resistensi ini. Penggunaan silisida kobalt memiliki keuntungan berupa resistansi rendah, kompatibilitas proses yang baik (durasi suhu tinggi) dan sedikit migrasi-elektro (perpindahan zat oleh arus listrik).
o metal leads
Cobalt juga
digunakan dalam metal leads (panjang kawat atau bantalan logam yang berasal
dari perangkat). Emas biasanya digunakan untuk menandai kontak listrik mekanis.
Dengan mendepositokan emas bersama 15% kobalt, sifat ketahanan aus timbal logam
sangat meningkat. Ketika arus listrik melewati siklus IC terjadi, gesekan yang
dihasilkan dapat menyebabkan IC gagal, penambahan kobalt mencegahnya.
o Packages
Cobalt digunakan dalam pengemasan IC. Cobalt dapat digunakan dalam bahan papan sirkuit cetak (Printed Circuit Board / PCB). PCB biasanya terdiri dari penyangga isolasi yang dikelilingi oleh lapisan bahan resistif listrik yang dipasang pada bahan yang sangat konduktif.
Cobalt antimony, cobalt boron, cobalt geranium, cobalt indium, cobalt-molybdenum, cobalt phosphorous, cobalt rhenium, cobalt ruthenium, cobalt tungsten dan cobalt vanadium semuanya dapat digunakan sebagai bahan resistif.
- Super Alloy
superalloy
didefinisikan sebagai "paduan yang dikembangkan untuk layanan suhu tinggi
di mana tekanan mekanis yang parah ditemui dan stabilitas permukaan yang tinggi
sering diperlukan". Ada tiga kelas paduan yang memenuhi definisi ini – berbasis-kobalt,
berbasis-nikel, dan berbasis-besi.
Kekuatan pendorong di balik perkembangan mereka adalah mesin jet yang membutuhkan suhu pengoperasian yang lebih tinggi. Superalloy berbasis kobalt juga digunakan di beberapa aplikasi lain termasuk:
- o turbin gas
- o kendaraan luar angkasa
- o motor roket
- o reaktor nuklir
- o pembangkit listrik
- o peralatan kimia
- Penggunaan Cobalt untuk Kesehatan
Aplikasi Cobalt untuk
kesehatan, diantaranya adalah:
- - Mengukur penyerapan vitamin B12 dan
mendiagnosis kekurangan vitamin B12.
- - Prostesis (implan pinggul, lutut dan gigi).
- - Mendeteksi tumor dan metastasis.
- - Radioterapi, khususnya dalam pengobatan tumor
otak.
- - Sterilisasi peralatan medis.
- - Komponen penting dari proses fermentasi yang
digunakan untuk membuat biomolekul.
-
Sumber:
https://www.rsc.org/periodic-table/element/27/cobalt
diakses tanggal 9 September 2020
https://www.cobaltinstitute.org/
diakses tanggal 9 September 2020
Tidak ada komentar:
Posting Komentar