Custom Search

Senin, 14 September 2020

MENGENAL CRITICAL RAW MATERIAL (CRM) – 9: ZIRCONIUM

Denny Noviansyah


 


Zirkonium adalah logam putih keabuan yang jarang dijumpai di alam bebas. Ia memiliki lambang kimia Zr, nomor atom 40, massa atom relatif 91,224. Logam zirkonium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi dan tidak menyerap neutronZircaloy merupakan aliase zirkonium yang penting untuk penyerapan nuklir, seperti menyalut bagian-bagian bahan bakar. Zirkonium banyak terdapat dalam mineral seperti zirkon dan baddelyit. Baddeleyit sendiri merupakan oksida zirkonium yang tahan terhadap suhu luar biasa tinggi sehingga digunakan untuk pelapis tanur.

 


Sejarah

Zirkon, batu permata, hadir dalam varietas biru, kuning, hijau, coklat, oranye, merah dan kadang-kadang ungu. Kata tersebut berasal dari bahasa Persia "zargun" atau warna emas. Zirkon telah digunakan dalam perhiasan dan dekorasi lainnya selama berabad-abad, menurut Peter van der Krogt, seorang sejarawan Belanda. Minerals.net mengungkapkan bahwa Zircon lebih menyerupai berlian daripada permata alami lainnya. Selama Abad Pertengahan, zirkon bahkan diyakini dapat menyebabkan tidur, meningkatkan kekayaan, kehormatan dan kebijaksanaan, serta mengusir wabah penyakit dan roh jahat.  Menurut chemiccol, terdapat beberapa fase penemuan zircon, yaitu:

-       Martin Heinrich Klaproth, seorang ahli kimia Jerman, menemukan zirkonium pada tahun 1789 dalam sampel zirkon dari Sri Lanka. Komposisi sampel itu ditemukan menjadi 25 persen silika, 0,5 persen oksida besi, dan 70 persen oksida baru yang dia namakan zirconerde (atau "zirkon bumi"). Klaproth juga kemudian menemukan zirconerde di jacinth, sejenis zircon kuning pucat, tetapi dia tidak dapat memisahkan logamnya.

-       Sir Humphry Davy, seorang ahli kimia Inggris, mencoba memisahkan zirconerde untuk mendapatkan zirconium murni pada tahun 1808 menggunakan elektrolisis, tetapi tidak berhasil, menurut Chemicool. Dia, bagaimanapun, menyarankan nama zirkonium untuk logam itu sendiri.

-       Jons J. Berzelius, seorang ahli kimia Swedia, mengisolasi zirkonium pada tahun 1824, menurut Chemicool. Ia menghasilkan zirkonium sebagai bubuk hitam hasil pemanasan tabung besi yang mengandung campuran kalium dan kalium zirkonium fluorida (Kr2ZrF6).

-       Royal Society of Chemistry mengungkapkan bahwa Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer, ahli kimia Belanda, memproduksi zirkonium murni pada tahun 1925 dengan memanaskan zirkonium tetraklorida (ZrCl4) dengan magnesium. Metode ini menghasilkan batang kristal zirkonium murni.

 

 

 

Supply

Zirconium merupakan salah satu unsur di alam yang memiliki sifat tahan terhadap temperatur tinggi. Zirconium tidak terdapat dalam bentuk bebas di alam melainkan dalam bentuk zirconium silikat pada zircon (ZrSiO4) dan zirconium oksida pada badelleyit (ZrO2). Zirconium banyak didapatkan dalam batuan vulkanik, basalt, dan batuan granit. Mineral baddeleyit atau ZrO2 adalah bentuk zirconium dioksida alam. Zirconium terdapat pada banyak mineral zircon bervariasi dari 61% – 67%. Secara teoristik zirconium di dalam silikat normal sebesar 67.2%. Dalam jumlah sedikit zirconium terdapat pada banyak mineral seperti mineral titanat, tantolo niobat, Logam Tanah Jarang (LTJ), silikat, dan sebagainya.  

  • Pada tahun 2018, Total Penjual Zircon Global adalah sebesar USD 2,1 Billion. Dimana Lima jenis ekspor impor tertinggi antar negara adalah Sebagai berikut:
  • Australia ke RRT sebesar USD 377 Million
  • Afrika Selatan ke RRT sebesar USD 220 Million
  • Australia ke Malaysia sebesar USD 91,9 Million
  • Afrika Selatan ke Spanyol sebesar USD. 75,6 Million
  • Amerika Serikat ke RRT sebesar USD 72,6 Million

 



 

 

Penggunaan

Zirconium banyak digunakan dalam industri High-tech karena sifat mekanik, termal, elektrik, kimia, dan optiknya yang mendukung. Unsur ini banyak digunakan dalam produksi keramik dan reactor nuklir sebagai pelapis bahan bakar nuklir. Zirconium juga digunakan untuk pembuatan pompa, katup, dan penukar panas. Berdasarkan sifat ketahanan terhadap api, zirkonium sering digunakan sebagai komposisi utama peralatan perang, kotak sekring, dan terdapat pada peluru pyrophoric pembuka vakum, serta sebagai eksitasi laser pada photografi. Penerapan perpaduan zirkonium murni, seoerti perpaduannya dengan niobium akan menghasilkan super konduktor, perpaduannya dengan titanium digunakan pada pesawat terbang, dan perpaduannya dengan tembaga akan memperbaiki sifat zirkonium tersebut.

Berdasarkan ketahanannya terhadap korosi, logam zircon digunakan sebagai bahan tembahan pada pabrik pembuatan pompa, kran, pipa, alat penukar panas, dan tangki bahan kimia, terutama asam sulfat dan asam hidroklorida. Penggunaan logam zirkonum ini juga digunakan oleh pabrik penghasil ureahidrogen peroksida, metil metaklirat dan asam asetat. Zirkonium merupakan bahan yang mempunyai peran yang sangat strategis dalam berbagai industri karena keunggulannya jika dibandingkan dengan bahan lain.  

Berikut ini, beberapa aplikasi yang menggunakan Zirkonium:

-       Industri Gelas dan Keramik.

Industri keramik, berdasarkan volume, adalah pasar terbesar untuk zirkon yang mengkonsumsi lebih dari setengah zirkon yang diproduksi secara global. Sementara ini sekitar 85% Zirkon yang digunakan dalam industri keramik digunakan dalam produksi ubin, zirkon juga memiliki peran penting dalam pembuatan keramik tingkat lanjut. Di bawah ini adalah ringkasan dari beberapa aplikasi yang menggunakan zirkon dalam industri keramik, diantaranya adalah keramik tradisional, pigmen keramik, keramik lanjutan, bahan abrasive, alat pemotong, susceptor zirconia, konduksi ionic, implan medis dan perangkat biokompatibel, elektro-keramik



 

-       Industri Refraktori

Refraktori menggunakan Zircon, karena Zircon adalah bahan yang dirancang untuk menjaga kekuatan, kestabilan dimensi, dan ketahanan kimiawi pada suhu tinggi. Karakteristik tambahan berikut membuat bahan zirkon dan zirkonia ideal untuk aplikasi tahan api. Karakteristik tersebut diantaranya adalah : Kelarutan rendah dalam silika cair dan logam cair, Kelambanan kimiawi, Ketahanan terhadap korosi dan erosi,

Manfaat ini memungkinkan zirkon dan zirkonia digunakan dalam berbagai aplikasi tahan api, termasuk mortar tahan api, batu bata tahan api atau lapisan tahan api untuk tungku kaca dan logam serta serat, nozel, gerbang geser, katup, dan nat.

-       Aplikasi Kimia

Terdapat sejumlah aplikasi kimia zirkonia dan zirkonium sebagai bahan penolong pada industri utama dalam industri nuklir, atau dalam pemurnian gas dan amunisi. Selain itu, Zirkon juga digunakan dalam deodoran antiperspiran, atau digunakan sebagai pelapis untuk menambah kekuatan dan ketahanan air terhadap kertas, atau sebagai batu permata yang cemerlang. 

Di bawah ini adalah ringkasan singkat dari berbagai aplikasi kimia yang memanfaatkan sifat zirkonia dan zirconium, yaitu : batu permata, industri nuklir, pelapis titanium dioksida, kosmetik, kertas dan percetakan, cat dan tinta, katalisis, amunisi dan bahan peledak, pemurnian gas, Batu permata  



 

-       Industri lain yang menggunakan Zircon diantaranya adalah:

  • o    Chemical Process
  • o    Petrochemical
  • o    Oil & Gas
  • o    Pharmaceutical
  • o    Geothermal
  • o    Sea Water
  • o    Water Desalination
  • o    LNG (Liquefied Natural Gas)
  • o    Biomass
  • o    Mining
  • o    Utilities
  • o    Nuclear Power
  • o    Solar Power

 

 

Sumber:


 


Tidak ada komentar:

MENGENAL CRITICAL RAW MATERIAL (CRM) – 10: MINERAL PEMBAWA LTJ (RARE EARTH)

Denny Noviansyah Logam Tanah Jarang (LTJ) atau Rare Earth Element (REE) adalah 17 unsur dalam kelompok lantanida yang terdapat dalam tabel u...