Let’s dream of something wonderful, reach for the sky

[Tugas Sekolah] Kimia : Cesium dalam Kehidupan

BAB I

PENDAHULUAN

 

 

1.1 Latar Belakang

Cesium merupakan logam alkali yang merupakan unsur logam yang sangat reaktif yang terdapat di alam. Belum banyak diketahui apakah sebenarnya Cesium itu. Apa manfaat dari unsur tersebut dan juga bagaimana keberadaanya di alam. Maka untuk mengetahui mengenai logam cesium ini, dibuatlah makalah ini agar para pembaca  mempunyai pengetahuan mengenai unsur ini.

 

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas adalah :

  • Bagaimanakah seajarah dari unsur cesium?
  • Bagaimanakah keberadaan cesium di alam?
  • Apa saja manfaat cesium dalam kehidupan sehari-hari?
  • Apa saja bahaya dan dampak yang ditimbulkan?
  • Bagaimana tata cara meminimalisir dampak tersebut?
  • Mengapa cesium diperlukan manusia?

1.3 Tujuan Penulisan

            Adapun tujuan pembuatan makalah ini yaitu :

  • Untuk mengetahui cesium secara lebih jelas
  • Untuk mengetahui bentuk cesium di alam
  • Untuk mengetahui manfaat cesium dalam kehidupan sehari-hari
  • Untuk mengetahui bahaya dan dampak dari cesium
  • Untuk mengetahui tata cara meminimalisir dampak yang ditimbulkan dari unsur tersebut
  • Untuk mengetahui mengapa cesium diperlukan manusia

1.4 Manfaat  Penulisan

Adapun manfaat yang dapat diberikan dari penulisan makalah ini adalah memberikan informasi tentang cesium.

*****

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

 

 

2.1 Definisi Cesium

Cesium  adalah unsur kimia dengan simbol  Cs dan nomor atom 55. Cesium adalah  perak-emas logam alkali dengan titik leleh 28 ° C (82 ° F), yang menjadikannya salah satu dari lima unsur logam yang cair di (atau dekat) suhu kamar . Cesium adalah logam alkali yang memiliki sifat fisika dan kimia mirip dengan rubidium dan kalium. Logam ini sangat reaktif dan piroforik, bereaksi dengan air bahkan pada suhu -116 ° C (-177 ° F). Cesium adalah unsur elektronegatif  yang memiliki isotop stabil. Cesium ditambang sebagian besar dari pollucite, sedangkan radioisotop, terutama cesium-137, produk fisi yang diekstrak dari limbah yang dihasilkan oleh reaktor nuklir.

2.2 Isotop Cesium

Isotop dari cesium : cesium memiliki total 39 isotop diketahui bahwa kisaran  jumlah  massa unsur tersebut 112-151.

Unsur  135 Cs  radioaktif  memiliki waktu  sangat panjang sekitar 2,3 juta tahun.  135Cs isotop adalah salah satu unsur berumur panjang produk fisi uranium yang membentuk di reaktor nuklir. Namun, hasil produk fisi berkurang dalam reaktor  karena pendahulunya, 135Xe, adalah racun yang sangat kuat dan neutron transmute untuk 136Xe stabil.

Unsur 137Cs adalah emitor kuat dari radiasi gamma yang bertanggung jawab untuk radioaktivitas bahan bakar nuklir bekas setelah beberapa tahun pendinginan sampai beberapa ratus tahun setelahnya. Sebagai contoh 137Cs bersama dengan 90Sr saat ini menghasilkan sumber terbesar radioaktivitas yang dihasilkan di daerah sekitar bencana Chernobyl.

Hampir semua cesium dihasilkan dari reaksi fisi nuklir berasal dari peluruhan beta neutron. Umumnya lebih kaya produk fisi, melewati berbagai isotop yodium dan xenon. Karena yodium dan xenon yang stabil dan dapat menyebar melalui bahan bakar nuklir atau udara, radioaktif cesium. sering dibuat jauh dari lokasi asli dari fisi. Dengan dimulainya pengujian senjata nuklir sekitar 1945, 137Cs dirilis ke atmosfer dan kemudian kembali ke permukaan bumi sebagai komponen radioaktif fallout.

Cesium adalah elemen yang relatif jarang terjadi seperti yang diperkirakan sekitar 3 bagian per juta dalam kerak bumi. Karena jari-jari ionik yang besar, cesium adalah salah satu unsur yang tidak kompatibel. Selama kristalisasi magma, cesium  terkonsentrasi dalam fase cair lalu mengkristal .

2.3 Karakteristik Cesium

  • Sifat Fisika

Cesium memiliki titik leleh 28,4 ° C (83.1 ° F), menjadikannya salah satu dari beberapa unsur logam yang cair di suhu kamar. Selain itu logam ini memiliki titik didih , 641 ° C (1186 ° F).

Cesium adalah bentuk paduan emas dengan logam alkali lainnya, dan amalgam dengan merkuri. Pada suhu di bawah 650 ° C (1202 ° F), berpadu dengan kobalt, besi, molibdenum, nikel, tantalum platinum, atau tungsten. Cesium membentuk senyawa intermetalik baik didefinisikan dengan antimon, galium, indium dan thorium, yang fotosensitif . Cesium bercampur dengan logam alkali lain (kecuali dengan litium), dan paduan dengan distribusi molar cesium 41%, 47% kalium, dan natrium 12% memiliki titik leleh terendah dari setiap paduan logam yaitu pada -78 ° C (-108 ° F).

  • Sifat Kimia

Logam Cesium sangat reaktif dan sangat piroforik. Bereaksi eksplosif dengan air bahkan pada temperatur rendah. Reaksi dengan air  padat terjadi pada temperatur  -116 ° C (-177 ° F). Karena reaktivitas tinggi, logam cesium diklasifikasikan sebagai bahan berbahaya. Cesium disimpan dan dikirim dalam hidrokarbon jenuh kering seperti minyak mineral. Demikian pula harus ditangani di bawah atmosfer inert seperti argon. Hal ini dapat disimpan dalam vakum-disegel ampul kaca borosilikat. Dalam jumlah lebih dari sekitar 100 gram (3,5 oz), cesium  dikirim dalam wadah tertutup rapat berbahan stainless steel.

Sifat kimia dari cesium  serupa dengan logam alkali lainnya, tetapi lebih dekat mirip dengan  rubidium. Beberapa perbedaan kecil muncul dari fakta bahwa cesium memiliki massa atom yang lebih tinggi dan lebih elektropositif dari yang lain (non-radioaktif). Cesium adalah unsur kimia yang paling elektropositif stabil. Ion cesium juga lebih besar dan kurang “keras” daripada logam alkali ringan .

*****

BAB III

PEMBAHASAN

 

3.1 Sejarah Cesium

Pada tahun 1860, Robert Bunsen dan Gustav Kirchhoff  menemukan cesium di dalam air mineral di Durkheim, Jerman. Karena garis biru terang dalam spektrum emisi, mereka memilih nama yang diambil dari kata Latin caesius, yang berarti langit biru. Cesium adalah elemen pertama yang ditemukan untuk spektroskopis, hanya satu tahun setelah penemuan spektroskop oleh Bunsen dan Kirchhoff.

Untuk mendapatkan sampel murni dari cesium, 44.000 liter air mineral harus diuapkan untuk menghasilkan 240 kilogram  larutan garam terkonsentrasi. Logam alkali tanah yang diendapkan baik sebagai sulfat atau oksalat, meninggalkan logam alkali dalam larutan. Setelah konversi ke nitrat dan ekstraksi dengan etanol, diperoleh campuran natrium bebas. Dari campuran ini, lithium karbonat diendapkan dengan amonium. Kalium, rubidium dan cesium berbentuk garam larut dengan asam chloroplatinic, namun garam-garam ini menunjukkan sedikit perbedaan dalam kelarutan dalam air panas. Oleh karena itu, kurang-larut cesium dan rubidium hexachloroplatinate  dapat diperoleh dengan kristalisasi fraksional. Setelah pengurangan hexachloroplatinate dengan hidrogen, cesium dan rubidium dapat dipisahkan oleh perbedaan kelarutan dalam alkohol karbonat mereka. Proses ini menghasilkan 9,2 gram (0,32 ons) dari rubidium klorida dan 7,3 gram (0,26 ons) cesium klorida dari 44.000 liter air mineral awal.

Dua ilmuwan itu menggunakan cesium klorida yang diperoleh untuk memperkirakan berat atom dari elemen baru. Mereka mencoba untuk menghasilkan unsur cesium klorida dengan elektrolisis lelehan cesium, tapi bukannya logam, mereka memperoleh substansi homogen biru. Pada elektrolisis larutan berair dari klorida dengan merkuri anoda menghasilkan amalgam caesium yang mudah terurai di bawah kondisi berair.  Logam murni akhirnya diisolasi oleh kimiawan Jerman,  Carl Setterberg . Pada 1882 ia menghasilkan logam cesium dengan mengelektrolisis cesium sianida.

Sejak tahun 1967, pengukuran  Sistem Internasional  memiliki unit yang berbasis waktu pada sifat-sifat cesium. Sistem Satuan Internasional (SI) mendefinisikannya sebagai 9192631770 siklus dari radiasi, yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hyperfine energi dari ground state dari atom caesium-133.Konferensi Umum ke-13 tentang Berat dan Ukuran Tahun 1967 mendefinisika sebagai: “Durasi sepanjang 9.192.631.770 siklus cahaya gelombang mikro diserap atau yang dipancarkan oleh transisi hyperfine dari caesium-133 atom dalam keadaan dasar mereka terganggu oleh medan eksternal”.
Sejak 1990-an, penerapan elemen terbesar cesium  adalah sebagai format untuk cairan pengeboran. Cesium memiliki berbagai aplikasi dalam produksi listrik dalam elektronik, dan kimia. Isotop radioaktif cesium-137 memiliki waktu paruh sekitar 30 tahun dan digunakan dalam aplikasi medis, pengukur industri, dan hidrologi. Unsur ini sedikit beracun  karena merupakan bahan berbahaya sebagai logam dan radioisotop yang menyajikan risiko kesehatan yang tinggi dalam kasus kebocoran radiasi.

3.2 Keberadaan Cesium di Alam

Cesium merupakan salah satu unsur logam alkali yang reaktif, berwarna putih dan lunak. Cesium banyak terdapat di alam pada lapisan-lapisan batuan, dan dalam bentuk mineral seperti pollux (pollucit), lepidotite, carnallite, dan feldspar. Dalam laboratorium cesium dapat dibuat melalui proses elektrolisis ekstrak mineral dalam bentuk sianida (cianyde) atau melalui pemanasan hidroksida atau karbonat magnesium atau aluminium.

3.3 Manfaat Cesium

1. Minyak Eksplorasi

Arus terbesar akhir penggunaan caesium adalah di cesium formate berbasis cairan pengeboran untuk industri minyak ekstraktif. Larutan berair dari cesium format (HCOO-Cs +)-dibuat dengan mereaksikan cesium hidroksida dengan asam format-dikembangkan dalam pertengahan 1990-an untuk digunakan sebagai pengeboran sumur minyak dan cairan penyelesaian. Fungsi format cesium sebagai fluida pengeboran untuk melumasi mata bor, untuk membawa potongan batuan ke permukaan, dan untuk menjaga tekanan pada pembentukan selama pengeboran sumur. Sebagai cairan penyelesaian, yang membantu emplasemen hardware kontrol setelah pengeboran tetapi sebelum produksi, fungsi format cesium adalah untuk mempertahankan tekanan.

2. Jam Atom

Cesium berbasis jam atom mengamati transisi elektromagnetik dalam struktur hyperfine dari caesium-133 atom dan menggunakannya sebagai titik referensi. Jam cesium pertama yang akurat dibangun oleh Louis Essen pada tahun 1955 di National Physical Laboratory di Inggris . Sejak itu, mereka telah memperbaiki berulang kali selama setengah abad terakhir. Jam cesium juga digunakan dalam jaringan yang mengawasi waktu transmisi ponsel dan arus informasi di Internet.

3.      Tenaga Listrik dan Elektronik

Cesium uap generator termionik daya pengangkat rendah  yang mengubah energi panas menjadi energi listrik. Dalam converter tabung vakum dua elektroda, alat ini menetralkan muatan ruang yang dibangun di dekat katoda untuk meningkatkan aliran arus.

Cesium ini juga penting untuk properti photoemissive dimana energi cahaya dikonversi menjadi aliran elektron. Hal ini digunakan dalam sel fotolistrik karena cesium berbasis katoda seperti senyawa intermetalik K2CsSb memiliki tegangan ambang rendah untuk emisi elektron. Kisaran perangkat photoemissive menggunakan cesium termasuk perangkat pengenalan karakter optik, tabung photomultiplier, dan tabung kamera video. Namun demikian, germanium, rubidium, selenium, silikon, telurium, dan beberapa elemen lainnya dapat menggantikan cesium sebagai bahan fotosensitif.

4. Cairan Sentrifugasi

Karena kepadatan yang tinggi, solusi cesium klorida (CsCl), sulfat (Cs2SO4), dan trifluoroacetate (Cs (O2CCF3)) yang umumnya digunakan dalam biologi molekuler untuk ultrasentrifugasi gradien densitas. Teknologi ini terutama diterapkan pada isolasi partikel virus, sub-seluler organel dan fraksinya, dan asam nukleat dari sampel biologis .

5. Dalam Bidang Kimia dan Penggunaan Medis

Aplikasi kimia relatif sedikit untuk cesium. Senyawa cesium digunakan untuk meningkatkan efektivitas dari beberapa logam  katalis-ion yang digunakan dalam  produksi bahan kimia, seperti asam akrilat, antrakuinon, etilen oksida, metanol, anhidrida ftalat, stirena , metil metakrilat monomer, dan berbagai olefin. Hal ini juga digunakan dalam konversi katalitik belerang dioksida ke trioksida belerang dalam produksi asam sulfat.

6. Nuklir dan Aplikasi Isotop

Cesium-137  sangat umum digunakan sebagai radioisotop emitor gamma dalam aplikasi industri. Keuntungan termasuk waktu paruh sekitar 30 tahun, ketersediaan dari siklus bahan bakar nuklir, dan memiliki 137Ba sebagai produk akhir yang stabil. Kelarutan air yang tinggi adalah kerugian yang membuatnya tidak kompatibel dengan iradiasi makanan dan medis. Ini telah digunakan di bidang pertanian, pengobatan kanker, dan sterilisasi peralatan makanan, limbah lumpur, dan bedah. Isotop radioaktif cesium dalam perangkat radiasi yang digunakan dalam bidang medis untuk mengobati jenis kanker tertentu.

Cesium-137 telah digunakan dalam berbagai alat pengukur pengukuran industri, termasuk kelembaban, kepadatan, meratakan, dan pengukur ketebalan. Unsur ini  juga telah digunakan di sumur penebangan perangkat untuk mengukur kepadatan elektron dari formasi batuan, yang analog dengan densitas bulk formasi.

Isotop 137 juga telah digunakan dalam studi hidrologi analog dengan mereka yang menggunakan tritium. Ini adalah produk reaksi putri dari fisi nuklir. Dengan dimulainya pengujian nuklir di seluruh 1945, dan terus berlanjut sampai pertengahan 1980-an, cesium-137 dirilis ke atmosfir dimana ini mudah diserap ke dalam larutan. Dikenal tahun-ke tahun variasi dalam periode yang memungkinkan korelasi dengan tanah dan lapisan sedimen. Cesium-134, dan untuk tingkat yang lebih rendah cesium-135, juga telah digunakan dalam hidrologi sebagai ukuran output cesium oleh industri tenaga nuklir.
7. Penggunaan Lain

Cesium digunakan sebagai propelan dalam  mesin ion awal dirancang untuk propulsi pesawat ruang angkasa pada antarplanet yang sangat panjang atau misi extraplanetary.

Cesium nitrat digunakan sebagai oksidator dan pewarna piroteknik untuk membakar silikon dalam flare inframerah seperti suar-19 Luu, karena memancarkan banyak cahaya dalam spektrum inframerah dekat. Cesium bersama dengan rubidium, telah ditambahkan sebagai karbonat untuk kaca karena mengurangi konduktivitas listrik dan  meningkatkan stabilitas dan daya tahan serat optik dan penglihatan  pada malam hari. Fluorida Cesium atau aluminium fluorida cesium digunakan dalam fluks diformulasikan untuk mematri paduan aluminium yang mengandung magnesium.
8. Prognostications

Cesium juga telah dianggap sebagai fluida dalam suhu tinggi. Garam Cesium telah dievaluasi sebagai reagen antishock. untuk digunakan setelah pemberian obat arsenik. Karena efeknya pada irama jantung, namun logam ini kurang mungkin untuk digunakan dibandingkan garam kalium atau rubidium. Garam cesium juga telah digunakan untuk mengobati epilepsi.

3.4 Bahaya dan Dampak Cesium

Cesium senyawa yang  jarang ditemui oleh kebanyakan orang, tetapi senyawa cesium adalah senyawa yang  agak beracun. Paparan sejumlah besar senyawa cesium dapat menyebabkan  hyperirritability dan kejang, tetapi jumlah tersebut biasanya  tidak akan ditemui dalam  sumber-sumber alam.  Cesium bukan merupakan  polutan  kimia yang utama lingkungan. Dosis letal median (LD50) nilai klorida cesium di tikus adalah 2,3 g per kilogram, yang sebanding dengan nilai LD50 klorida kalium dan natrium klorida.

3.5 Tata Cara Meminimalisir Dampak Cesium

Sebagian kita tentulah paham bahaya paparan radiasi nuklir.  Masyarakat Bulgaria yang wilayahnya dekat dengan Ukraina, contohnya, baru melihat dampak negatif radiasi tragedi Chernobyl sekitar 15 tahun setelah kejadian. Sebagian mereka konon terkena kanker payudara, tiroid serta paru-paru. Kanker ini konon disebabkan oleh unsur cesium yang diserap tanah saat unsur tersebut ikut menguap bersama awan hujan beberapa saat setelah ledakan terjadi.

Untuk mengurangi dampak paparan radiasi, pemerintah Ukraina pada saat itu langsung menanam Bunga Matahari. Tanaman ini konon mampu menyerap kandungan uranium and stronium-90, yang jadi biang keladi mutasi genetik pada tubuh manusia. Upaya pemulihan ini oleh Dr. Ilya Raskin, seorang ahli bioteknologi dari Rutgers University, disebut phytoremediation.

Tidak hanya bunga matahari, jagung, tembakau, sesawi India dan bahkan cannabis (marijuana) terbukti mampu menyerap unsur krom, timah, tembaga, dan nikel yang terkontaminasi radiasi dari dalam tanah. Untuk itulah masyarakat Ukraina disarankan menanam tanaman tersebut dikebunnya, selain untuk memenuhi kebutuhan pangan tentunya.

Upaya ini kemudian ditiru oleh pemerintah jepang. Melalui Menteri Pertambangan dan Energi, pemerintah Jepang mengatakan bahwa mereka berencana menanam bunga matahari dan rapeseeduntuk menyerap kontaminasi cesium yang ada dalam tanah akibat radiasi nuklir reaktor Fukushima. Mereka mengambil benih bunga dari Thailand mengingat Negara inilah produsen terbesar bunga matahari.

Nantinya sekitar 300 kilogram benih bunga akan ditanam di sekolah-sekolah serta radius 30 km seputaran zona bahaya reaktor Fukushima. Diharapkan bunga matahari tersebut dapat menyerap unsur cesium yang terkandung dalam tanah. Untuk mencegah tersebarnya kandungan cesium pada melalui udara, Pemerintah Jepang lebih memilih untuk menjadikan hasil panenan sebagai komposdengan bantuan bakteri aerob daripada membakarnya.

Sebenarnya pemakaian tanaman dalam bidang antiradiasi bukan hal baru, khususnya di Jepang. Dalam buku No nukes: everyone’s guide to nuclear power oleh Anna Gyorgy (1979), disebutkan bahwa bunga spiderwort sudah ditanam disekitar reaktor Hamoka (1976) untuk mendeteksi radiasi nuklir sejak awal pembangunannya. Bunga ungu ini akan segera berubah warna menjadi merah muda ketika daerah disekitar reaktor terpapar radiasi.

Ternyata bumi tak hanya diam saja saat terjadi bencana. Sabda alam akan selalu memberitahu kita dengan cara-Nya. Semoga negeri matahari terbit dapat lekas terbebas dari paparan radiasi entah lewat bunga matahari atau cara apapun yang baik.

3.6 Alasan Mengapa Cesium dibutuhkan dalam Kehidupan Sehari-hari

Cesium-137 adalah salah satu radioisotop yang paling umum digunakan dalam industri. Ribuan perangkat menggunakan cesium-137:

  • kelembaban pengukur kepadatan, banyak digunakan dalam industri konstruksi
  • meratakan pengukur, digunakan dalam industri untuk mendeteksi aliran cairan dalam pipa dan tangki
  • pengukur ketebalan, untuk mengukur ketebalan lembaran logam, kertas, film dan banyak produk lainnya
  • penebangan baik perangkat dalam industri pengeboran untuk membantu mencirikan strata batuan

*****

BAB IV

PENUTUP

 

4.1 Kesimpulan

            Dari pembahasan tersebut, dapat ditarik kesimpulan bahwa cesium merupakan salah satu unsur logam alkali yang berwarna putih, lunak, dan bersifat reaktif.

Cesium digunakan dalam tabung hampa tertentu untuk menghilangkan sisa oksigen; dalam permukaan peka cahaya dari katoda sel fotolistrik untuk menghasilkan elektron; isotop radioaktif cesium-137 digunakan dalam pembangkit energi atom dan dalam penelitian bidang kedokteran dan bidang industri.

4.2 Saran

            Karena keterbatasan alat dan pengetahuan yang penulis miliki, maka penulis menyarankan untuk dilakukan melakukan penilitian lebih lanjut. Selain itu karena keterbatasan waktu yang dimiliki oleh penulis, maka penulis penyarankan agar adanya pertambahan waktu dalam pembuatan makalah selanjutnya.

*****

DAFTAR PUSTAKA

 

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

 

Nama Lengkap                        : Eka Fitriani

Tempat, Tanggal Lahir            : Purworejo, 19 Maret 1995

E-mail                                      : eccaeka47@yahoo.co.id

Riwayat Pendidikan               :

  • SDN Taman Sari 01 2005/2006
  • SMP Negeri 17 Jakarta Pusat 2006/2008
  • SMP Negeri 7 Purworejo 2008/2009
  • SMA Negeri 4 Bekasi 2011/2012

Karya tulis yang pernah dibuat :

  • Karya tulis tentang hukum pidana (SMP Kelas IX)
  • Karya tulis tentang daur ulang kertas (SMA Kelas X dalam rangka lomba karya ilmiah KIR BIMAFIKI)
  • Karya tulis tentang daur ulang kertas (SMA Kelas XI)
About these ads

2 responses

  1. http://fastingforweightloss.net

    Hiya, I’m really glad I’ve found this info. Today bloggers publish just about gossips and web and this is really annoying. A good blog with interesting content, that is what I need. Thank you for keeping this website, I will be visiting it. Do you do newsletters? Cant find it.

    March 20, 2012 at 2:39 pm

  2. Hafidz Fadli

    blog anda sangat membantu tugas kimia saya. terimakasih banyak !!!!!!!!!!!!

    May 7, 2012 at 10:32 am

Comment Like Oxygen ^0^

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 506 other followers