Makalah Logam Zirconium

TUGAS MAKALAH

LOGAM ZIRCONIUM

SEMESTER GENAP 2016 / 2017

Disusun Oleh :

                 ANDRI M HIJAZ                              161210063

                 

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK

TAHUN 2017

KATA PENGANTAR

Dengan nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang dengan ridho-Nya saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan benar. Terima kasih kepada yang terlibat dalam pembuatan makalah ini yang dengan do’a dan bimbingannya makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan benar.

Dalam makalah ini, saya membahas tentang “ Manufaktur Karburator” yang saya buat berdasarkan metode bibliografi. Makalah ini diharapkan bisa menambah wawasan dan pengetahuan yang selama ini kita dapat dimanfaatkan sebaik dan semaksimal mungkin.

Demikian makalah yang saya buat oleh karena itu saran dan kritik yang membangun tetap saya nantikan dan saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

                              Pontianak,  20 Juli 2017

                                  Penyusun 

Daftar Isi

                           Kata Pengantar.............................................................................. i

                           Daftar Isi........................................................................................ ii

                          Bab I Pendahuluan........................................................................ 1

                        1.1  Latar Belakang.............................................................. 1

                        1.2   Tujuan.......................................................................... 1

                        1.3  Ruang Lingkup Materi.................................................. 2

                          Bab II Dasar Teori / Landasan Teori.......................................... 3

                     2.1 Sejarah........................................................................... 3

                          Bab III Pembahasan................................................................... 6

                                  3.1 Definisi Zirconium....................................................... 6

                                  3.2 Sifat – sifat Zirconium................................................. 8

                                  3.3 Proses Pembuatan........................................................ 13

                                  3.4 Kelimpahan zirconia di Alam...................................... 14

                                  3.5 Keberadaan di Alam.................................................... 15

                                  3.6 Kegunaan..................................................................... 16

                                  3.7 Dampak........................................................................ 19

                            Bab IV Penutupan.....................................................................21

                       4.1 Kesimpulan.................................................................. 21

                       4.2 Usul dan Saran............................................................. 21

                           Daftar Pustaka............................................................................ 22

                           Lampiran

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.        LATAR BELAKANG

Unsur – unsur transisi adalah unsur logam yang memiliki kulit electron d atau f yang tidak penuh dalam keadaan netral atau kation. Unsur transisi terdiri atas 53 dan 103 unsur. Logam transisi diklasifikasikan dalam blok d, yang terdiri dari unsur – unsur 3d dan Sc sampai Cu, 4d dan Y ke Ag, dan 5d dari Hf sampai Au, dan blok f, yang terdiri dari unsur lantanoid dari La sampai Lu dan aktinoid dari Ac sampai Lr. Kimia unsur blok d dan blok f sangat berbeda.

Zirconium merupakan salah satu unsur dari golongan IIIB yang berada pada periode ke lima. Zirconium termasuk dalam logam transisi.

Logam transisi memiliki memiliki sifat – sifat khas logam, yakni keras, konduktor, panas dan listrikyang baik dan menguap pada suhu tinggi. Walaupun digunakan luas dalam kehidupan sehari – hari, logam transisi yang biasanya kita jumpai terutama adalah besi, nikel, tembaga, perak, emas, platina, dan titanium. Namun senyawa kompleks molecular, senyawa organologam, dan senyawa padatan seperti oksida, sulfide, dan halida. Logam transisi digunakan dalam berbagai riset kimia anorganik modern.

1.2.       TUJUAN

Adapun tujuan yang ingin dicapai oleh penulis dalam pembuatan karya tulis ini adalah sebagai berikut :

1.      Untuk mengetahui sejarah ditemukannya unsur Zirconium.

2.      Untuk mengetahui definisi dan sifat – sifat dari unsur Zirconium.

3.      Untuk mengetahui kelimpahan Zirconium di alam.

4.      Untuk mengetahui cara pembuatan unsur Zirconium.

5.      Untuk mengetahui kegunaan dari unsur Zirconium.

6.      Untuk mengetahui dampak dari unsur Zirconium bagi manusia dan lingkungan.

1.1         RUANG LINGKUP MATERI

Zirkonium, ditemukan sebelum 1940-an, menjadi bahan rekayasa yang signifikan untuk aplikasi energi nuklir karena sangat transparan untuk neutron. Logam murni Zirkonium, bahkan ketika 99 persen murni, bersifat keras dan rapuh. Zirkonium merupakan Logam putih, lembut, mudah dibentuk, dan ulet.

BAB II

DASAR TEORI/LANDASAN TEORI

2.1         SEJARAH

Martin Heinrich Klaproth Lahir : 1 Desember 1743 Meninggal : 1 Januari 1817 (Usia 73), Berlin Prussia.

Zirconium adalah sebutan untuk logam berwarna putih abu – abu, berbentuk kristal (amorf), lunak dapat di tempa dan diulur bila murni juga tahan tehadap udara bahkan api. Logam yang ditemukan oleh M.H. Kalaproth pada tahun 1788 dalam bentuk mineral, zircon ini tidak ditemukan di alam dalam bentuk bebas, tetapi oksida atau silikat dalam kerak bumi dan bebatuan dalam kadar kecil. Logam ini memiliki lambang Zr dengan nomor atom relative 91.224. Zirconium ditemukan dalam jumlah bintang – bintang tipe S, dan juga telah diidentifikasikan dalam matahari dan meteor. Analisis bebatuan bulan yang diambil dari berbagai misi apollo menunjukan kandungan zirconium yang tinggi, dibandingkan dengan bebatuan bumi.

Kemudian pada tahun  1892 ditemukan monoklinik kekuningan mineral baddeleyite adalah bentuk alami dari oksida zirconium. Sedikit memiliki kepentingan ekonomi karena kelangkaannya. Titik lebur yang sangat tinggi zirconia (2750^oC) membuat pengendalian pertumbuhan kristal tunggal sulit, karena tidak ada wadah yang bisa menahan bahan dalam keadaan cair nya. Namun, stabilisasi oksida zirconium kubik telah direalisasikan sejak dini, dengan produk sintetis stabil zirconia diperkenalkan pada tahun 1930. Meskipun kubik, itu dalam bentuk polikristalin keramik, ini digunakan sebagai bahan tahan api, sangat tahan terhadap kimia dan panas hingga (2540^oC).

Tujuh tahun kemudian, Jerman ahli mineral MV Stackelberg dan K. Chudoba menemukan alami zircon. Ini dianggap sebagai hasil sampingan dari proses metamictization, tetapi dua ilmuwan tidak berpikir mineral yang cukup penting untuk memberikan nama resmi. Penemuan itu dikonfirmasi melalui difraksi sinar-X, membuktikan adanya mitra alami untuk produk sintetis.

Seperti sebagian besar tumbuh pengganti berlian, gagasan memproduksi Kristal kubik zirconia tunggal muncul dibenak para ilmuwan mencari dan serbaguna materi baru untuk digunakan dalam laser dan aplikasi optik lainnya. Produksina akhirnya melampaui sintetis sebelumnya, seperti sintetik strontium titanat, sintetis rutil, YAG (Yttrium Aluminium Garnet) dan GGG (Gadolinium Gallium Garnet).

Beberapa penelitian awal dalam pertumbuhan kristal tunggal dikendalikan kubik zirconia terjadi di Prancis tahun 1960-an, banyak pekerjaan yang dilakukan oleh Y. Roulin dan R. Collongues. Teknik ini melibatkan zirconia cair yang terkandung dalam kulit tipis-padat zirconia masih dengan pertumbuhan kristal. Proses wadah dingin, sebuah referensi terhadap system air dingin yang digunakan. Meskipun menjanjikan, upaya ini hanya menghasilkan kristal kecil.

Kemudian, Soviet ilmuwan dibawah VV Osiko di Institut Fisika Lebedev di Moskow menyempurnakan teknik yang kemudian bernama percobaan tengkorak (sebuah sindiran baik kepada bentuk didinginkan wadah air atau bentuk Kristal kadang – kadang tumbuh). Mereka menamai Fianit permata setelah nama lembaga FIAN (Fisik Institut Akademi Ilmu), tapi nama itu tidak digunakan di luar Uni Soviet. Terobosan mereka diterbitkan pada tahun 1973, dan produksi komersial dimulai pada 1976. Pada tahun 1980 produksi global tahunan telah mencapai 50 juta karat (10 ton).

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, zirconium sering digunakan sebagai komposisi utama peralatan perang, kotak sekring, dan terdapat pada peluru pyrophoric pembuka vakum, serta sebagai eksitasi laser pada photografi. Penerapan perpaduan zirconium murni, seoerti perpaduannya dengan niobium akan menghasilkan super konduktor, perpaduannya dengan titanium digunakan pada pesawat terbang, dan perpaduannya dengan tembaga akan memperbaiki sifat zirconium 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 urea, hydrogen peroksida, metil metaklirat dan asam asetat. Zirconium merupakan bahan yang mempunyai peran yang sangat strategis dalam berbagai industry karena keunggulannya jika dibandingkan dengan bahan lain. Reactor nuklir memerlukan materian tahan korosi, daya serap neutron yang rendah, sifat mekanik yang sesuai, dapat digunakan sebagai bahan pendukung struktur, serta permukaan untuk perpindahan panas yang baik. Berilium (Be) merupakan salah satu mineral yang dapat bertahan pada suhu tinggi, tetapi mineral ini jarang didapat, selain harganya mahal, sifat mekaniknya juga tidak baik dan fabrikasinya sulit. Berbeda sekali dengan zirconium yang sangat banyak terdapat dalam mineral zircon. Selain berilium (Be), mineral lain yang dapat digunakan dalam industry nuklir adalah alumunium (Al) dan magnesium (Mg), tetapi mineral-mineral ini tidak tahan pada suhu tinggi, sehingga hanya digunakan untuk reactor riset.

BAB III

PEMBAHASAN

3.1         DEFINISI ZIRCONIUM

Gambar 1. Logam Zirconium

Zirconium adalah logam  kuat, bisa ditempa, ulet, dan berwarna perak abu-abu. Sifat kimia dan fisika logam ini mirip dengan titanium. Zirconium sangat tahan terhadap panas dan korosi. Zirconium lebih ringan dari baja dan kekerasannya mirip dengan tembaga. Saat berada dalam bentuk bubuk, logam ini dapat secara spontan menyala di udara, terutama pada suhu tinggi. Zirconium bubuk berwarna hitam dan dianggap berbahaya karena mudah terbakar.

Zirconium bukan merupakan unsur langka, tetapi karena mineralnya yang paling umum, zirkon, sangat tahan terhadap pelapukan, persebaran unsur ini menjadi terbatas. Zirconium dua kali lebih melimpah dari tembaga dan seng dan 10 kali lebih melimpah dibandingkan timbal. Bijih utama zirconium adalah zirkon (ZrSiO4) yang ditambang di Australia, Amerika Serikat, dan Sri Lanka, serta baddeleyite (zirconium oksida ZrO2) yang ditambang di Brasil.

Zirconium dioksida (ZrO₂)_, kadang-kadang dikenal sebagai zirconia (jangan dikelirukan dengan zirkon), adalah kristal putih oksida dari zirconium^{Its most naturally occurring form, with a monoclinic crystalline structure, is the rare mineral , baddeleyite ..}

Zirconium adalah logam putih keabuan yang jarang dijumpai di alam bebas. Ia memiliki lambang kimia Zr dan nomor atom 40.

Gambar 2. Zirconium Dioksida

Zirconia atau Zirconium dioksida (ZrO₂) merupakan bahan semi konduktor keramik yang mempunyai sifat tahan korosi, memiliki titik lebur yang sangat tinggi (>2000 °C), dan sensitif terhadap gas oksigen. Sifat-sifat ini membuat ZrO₂ banyak dipakai sebagai sensor gas oksigen di industri otomotif.

Zirconium dioksida atau Zirconium Oxide (ZrO₂) adalah bubuk halus yang digunakan sebagai bahan pemoles dalam pasta gigi.

Zirconia sebagai oksida murni tidak ditemukan di alam, akan tetapi zirconia biasa ditemukan dalam baddeleyite and zircon (ZrSiO₄) yang merupakan sumber utama dari material ini. Dari kedua sumber zirconia tersebut, zircon yang didapat memiliki kemurnian yang rendah, dan harus melaliu proses-proses tertentu untuk menghasilkan zirconia. Dalam memproses zirconia dilakukan pemisahan dan penghilangan material – material yang tidak diinginkan serta impurities yang ada, yaitu zircon – silica.

3.2         SIFAT – SIFAT ZIRCONIUM

A.    Sifat Fisika

·      Nama Unsur                    :  Zirconium

·      Lambang                         :  Zr

·      Golongan                        :  IVB

·      Periode                            :  5

·      Blok                                :  d

·      Jenis Unsur                      :  Logam Transisi

·      Nomor Atom                   :  40

·      Massa Atom Standar      :  91.224

Gambar 3. Elektron Zirconium

·      Konfigurasi Elektron      :  2,8,18,10,2

1s² 2s²  2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d²

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d² 5s²

↑↓

↑

↑

Bilangan kuantum utama (n)           = 4

Bilangan kuantum  azimuth (l)        = 2

Bilangan kuantum magnetic  (m)     = -1

Bilangan kuantum spin (s)               = +1/2

·      Energi ionisasi

Pertama                           :  640.1 kJ/mol¹

Kedua                             :  1270 kJ/mol¹

Ketiga                             :  2218 kJ/mol¹

·      Titik Lebur                      :  2128 K

·      Titik Didih                      :  4682 K

·      Kalor Peleburan              :  14 kJ/mol1

·      Kalor Penguapan             :  573 kJ/mol1

·      Jari – jari Atom               :  160 pm

·      Jari – jari Kovalen           :  175

·      Kapasitas Kalor               :  25.36 J.mol

·      Bilangan Oksidas            :  4,3,2,1

·      Electronegativitas           :  1.33

B.     Sifat Kimia

1.        Reaksi dengan air

Zirconium tidak bereaksi dengan air pada keadaan dibawah normal keadaan normal

2.        Reaksi dengan Udara

Pada reaksi dengan udara atau pembakaran secara tepat maka akan membentuk zirconium oksida

Zr (s) + O2 (g) → ZrO2 (s)

Gambar 4. Zirconium Dioksida

Zirkonium dioksida (ZrO₂), kadang-kadang dikenal sebagai zirkonia (jangan dikelirukan dengan zirkon), adalah kristal putih oksida dari zirkonium. Zirconia sebagai oksida murni tidak ditemukan di alam, akan tetapi zirconia biasa ditemukan dalam baddeleyite and zircon (ZrSiO₄) yang merupakan sumber utama dari material ini. Dari kedua

sumber zirconia tersebut, zircon yang didapat memiliki kemurnian yang rendah, dan harus melalui proses-proses tertentu untuk menghasilkan zirconia. Dalam memproses zirconia dilakukan pemisahan dan penghilangan material – material yang tidak diinginkan serta impurities yang ada, yaitu zircon-silika.

Zirconia (ZrO₂) merupakan oksida logam yang memiliki sifat polimorfi yaitu tiga malam struktur Kristal antara lain: monoklinik (m – ZrO₂), tetragonal (t – ZrO₂), dan kubik (k – ZrO₂).

3.        Reaksi dengan Halogen

Zirconium bereaksi dengan Halogen membentuk  Zirconium (IV) Halida.

Zr (s) + 2F2 (g) → ZrF₄ (s)

Gambar 5.  Zirconium Tetrafluoride

Zr (s) + 2Cl2 (g) → ZrCl₄ (s)

Gambar 6. Zirconium Chloride

Zr (s) +2Br2 (g) → ZrBr₄ (s)

Gambar 7. Zirconium Bromide

Zr (s) + 2I2 (g) → ZrI₄ (s)

Gambar 8. Zirconium Iodide

4.        Reaksi dengan Asam

Hanya terdapat sedikit kemungkinan logam Zirconium bereaksi dengan asam. Zirconium tidak dapat bercampur dengan asam hidrofluorik, HF, membentuk kompleks fluoro.

Gambar 9. Zirconium Silikat

Kegunaan

Kegunaaan utama mineral zirkon (ZrSiO₄) yaitu sebagai logam refraktori dan ceramic opacification. Zirkon juga digunakan sebagai penghias batu permata alami yang digunakan pada intan. Zirconium oksida diproses untuk menghasilkan cubic zirkonia. Ini berwujud kristal bening berkilauan yang digunakan sebagai pengganti intan dengan harga yang lebih rendah.

Kegunaan yang lain :

1.    Zirconium dapat menyerap panas yang lebih rendah sehingga industri tenaga nuklir menggunakan zirconium dalam mengisi reaktor nuklir sebagai pemantul.

2.    Zirconium digunakan secara meluas di industri kimia pada pipa yang terletak di lingkungan korosif terutama pada temperatur tinggi.

3.    Zirconium karbonat digunakan sebagai lotion anti racun namun banyak orang alergi terhadap produk ini.

4.     Logam Zirconium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi dan tidak menyerap neutron.

3.3          PROSES PEMBUATAN

1.        Proses Klorinasi

Klorisasi zircon dilakukan dengan mengubah zircon kedalam bentuk zirconium karbida dengan menggunakan graphite pada graphite lined arcfurnace dengan temperature proses 1800^oc :

ZrSiO₄ + 4C → ZrC + SiO + 3CO

Silicon monoxide menguap pada temperature 1800^oC. Setelah itu ZrC diubah menjadi ZrCl dengan cara klorinasi pada temperature 500^o :

ZrC + Cl₂ → ZrCl₄ + C

Pada pengembangannya, zircon dengan karbon dicampurkan dan diklorinasi pada temperature 1200^oC dan menghasilkan ZrCl pada satu proses saja.

ZrSiO₄ + 4C + 4Cl₂ → ZrCl₄ + SiCl₄ + 4CO

2.        Proses Alkali Fusion

Dikembangkan oleh Ames Laboratory of the U.S. Atomic Energy Commission. Prosen ini cocok untuk memisahkan hafnium dari zirconium dengan menggunakan solvent extraction dari suatu larutan aqueous.

Pertama pasir zircon dengan fraksi 1 sampai 1.5 kali berat sodium hydroxide dicampurkan. Kemudian dipanaskan pada suatu furnace pada temperature 565^oC. Sodium hydroxide meleleh pada temperature 318^oC dan pada temperature lebih tinggi sodium hydroxide akan bereaksi dengan pasir zircon.

4NaOH + ZrSiO₄ → Na₂ZrO₃ + Na₂SiO₃ + 2H₂O

Steam kemudian dilarutkan sehingga campuran menjadi berfasa viscous dan berubah menjadi fragile porous solid saat temperature mencapai 530^oC. Setelah pendinginan, fragile porous solid dipecah dan dilakukan leaching menggunakan air, dimana terjadi ekstraksi Na₂SiO₃. Residu kemudian di leaching dengan menggunakan asam yang melarutkan Na₂ZrO₃.

3.        Proses Fluosilicate Fusion

Digunakan di Uni Soviet untuk menghasilkan feed pada separasi hafnium dan Zirconium dengan fractional crystallization dari K2MF6. Zircon dihancurkan sampai ukuran 200 mesh dan dicampur dengan potassium flousilicate dan potassium klorida. Campuran tersebut di sinter dalam sebuah rotary furnace pada temperatur 650 dan 700^oC. Reaksi yang terjadi adalah

ZrSiO₄ + K₂SiF₆ → K₂ZrF₆ + 2SiO₂

Produk hasil proses sinter tersebut didinginkan dan dihancurkan sampai berukuran 100 mesh dan dilakukan proses leaching pada temperature 85^oC dengan HCl 1%. Hasilnya di filter pada temperature 80^oC lalu didinginkan agar terbentuk kristal K₂ZrF₆ yang kemudian disaring dan dicuci dengan air.

Terdapat tiga cara yang dapat digunakan dalam proses pembuatan zirconium yaitu:

1.      Proses Kroll, meliputi reduksi dari uap tethrachloride dari leburan magnesium.

2.      Proses hot wire, meliputi dekomposisi dari iodide.

3.      Elektrolisis dari double potassium floride yang dilarutkan kstraksi zirconium dari zircon, yaitu dari lelehan garam.

3.4         KELIMPAHAN ZIRCONIA DIALAM

1.        Alam Semesta      : 0,05 ppm

2.        Matahari               : 0,04 ppm

3.        Karbon Meteorid  : 6,7 ppm

4.        Kerak Bumi          : 130 ppm

3.5         KEBERADAAN ZIRCONIUM DIALAM

Zirconium berasal dari bijih utama mineral zirkon (Zirconium silicate, ZrSiO4) dan baddleyite (zirconium oxide, ZrO2). Kedua mineral ini dijumpai dalam bentuk senyawa dengan hafnium. Pada umumnya zirkon mengandung unsur besi, kalsium sodium, mangan, dan unsur lainnya yang menyebabkan warna pada zirkon berfariasi, seperti putih bening hingga kuning kehijauan, coklat kemerahan, kuning kecoklatan, dan gelap, sistim kristal monoklin, prismatic, dipiramida, dan ditetragonal, kilap lilin sampai logam, belahan sempurna tidak beraturan, kekerasan 6,5 – 7,5, berat jenis 4,6 – 5,8 indeks refraksi 1,92 – 2,19 hilang pijar 0,1 %  dan titik lebur 2.5000^oC. Deposit ini terdapat di US, Australia, dan Brasil.

Zirkon ditemukan umumnya pada batuan beku dan dalam kerikil serta pasir sebagai batuan beku hasil erosi. Dalam bentuk ini, zircon sering bercampur dengan silica, ilmenit, dan rutil. Sebagian besardari zirkon yang digunakan dalam industri saat ini berasal dari pasir dan kerikil.

Dengan bertambahnya waktu maka kemajuan teknologi juga semakin bertambah. Bukan hanya teknologi saja yang semakin maju melainkan ilmu pengetahuan yang semakin meningkat dan semakin meluas. Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi sekarang ini diiringi dengan penemuan-penemuan baru yang berhubungan dengan kedokteran gigi. Tujuan utama peralatan kedokteran gigi yaitu untuk mempertahankan atau meningkatkan mutu kehidupan pasien kedokteran gigi. Tujuan ini dapat dicapai dengan mencegah penyakit, menghilangkan rasa sakit, memperbaiki efisiensi pengunyahan, meningkatkan pengucapan dan memperbaiki estetika. Dental Material adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang bahan – bahan yang digunakan di kedokteran gigi, baik sifat – sifatnya maupun cara memanipulasi bahan tersebut. Salah satu bentuk kemajuan dalam bidang kedokteran gigi adalah penggunaan zirconia sebagai dental material. Zirconia berasal dari unsur zirconium (Zr) yang memiliki nomor atom 40 dan berat atom 91,22. Zirconia merupakan keramik bioinert. Ada beberapa tipe dari zirconia, yaitu : Tetragonal Zirconia Polycrystals (TZP), Fully Stabilized Zirconia (FSZ), Partially Stabilized Zirconia (PSZ), Zirconia Toughened Alumina (ZTA), dan Transformation Toughened Zirconia (TTZ). Tetapi yang dipakai sebagai dental material dari tipe TZP dan TSZ. Sebagai dental material zirconia memiliki sifatfisik, mekanis, kimia, dan biologis yang sangat baik. Untuk mendapatkan kestabilan pada zirconia maka zirconia ditambahkan senyawa stabilator seperti yttria dan ceria. Dalam bidang kedokteran gigi, zirconia digunakan sebagai material implan, pasak, dan bracket. Keramik zirconia secara biologis sebanding dengan titanium yang merupakan material implan yang paling sering digunakan. Implan zirconia memiliki proses penyembuhan tulang yang lebih baik dari implant titanium. Zirconia sebagai oksida murni tidak ditemukan di alam, akan tetapi zirconia biasa ditemukan dalam baddeleyite and zircon (ZrSiO₄) yang merupakan sumber utama dari material.

Gambar 10. Implan Gigi Berbahan Zircon

3.6         KEGUNAAN

a.         Logam zirconium digunakan dalam teras reaktor nuklir karena tahan korosi dan tidak menyerap neutron. Zircaloy merupakan aliase zirconium yang penting untuk penyerapan nuklir, seperti menyalut bagian-bagian bahan bakar.

b.        Biasanya digunakan untuk komponen dalam deodorant, bola lampu, filament, dan batu permata buatan.

Gambar 11. Bola lampu dari bahan Zirconium

Gambar 12. Batu Permata Zirconium

c.         Zr banyak digunakan dalam reaktor nuklir sebagai air-cooled.

d.        Zirconium digunakan dalam industri baja untuk menghilangkan nitrogen dan belerang dari besi, sehingga dapat meningkatkan kualitas dari baja.

e.         Zr ditambahkan ke besi untuk menciptakan sebuah paduan yang dapat meningkatkan machinability, ketangguhan, dan keuletan.

f.         Zirconium Foil digunakan untuk ignition flash material pada photography bulb.

Gambar 13. Zirconium Foil

g.        Sponged Zirconium banyak digunakan pada industri militer.

h.        Zirconium dan paduannya dengan Al, Fe, Ti, atau V digunakan pada Vacuum tube, pada pipa gas dan padaultra-high-purity environment di industri semikonduktor.

i.          Zirconium powder merupakan sumber panas pada alat peledak dan alat pembakar untuk berbagai kegunaan, termasuk untuk automotive air bag inflator.

Gambar 14. Zirconium Powder

j.          Zirconium juga digunakan untuk konstruksi reaktor kimia dimana ketahanan korosi sangat dibutuhkan.

k.        Zirconium yang bercampur dengan titanium, nikel, tembaga menghasilkan liquidmetal. Liquidmetal adalah sejenis amorphous metal alloys hasil pengembangan California Institute of Technology. Sifat bahan ini sangat kuat dan ringan. Apabila disentuh, permukaannya halus seperti kaca.

l.          Kubik zirconia memiliki kandungan zirconium oxide dengan warna alami.

m.      Zirconium oxyclorida, sebagai bahan pelapis (coating) pada tekstil.

n.        Zirconium hydrat sebagai moderator neutron.

o.        Zirconium karbonat sebagai obat ( berbentuk salep) utntuk melawan racun yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

p.        Dalam industri kimia, zirconia digunakan untuk  pembuatan zirconium sulfat, H₂ZrO₂(SO₄)₂3H₃O. Bahan kimia ini sangat penting karena merupakan bahan dasar dalam pembuatan kimia zirconium lainnya. Zirconium sulfat digunakan sebagai bahan untuk penyamakan kulit(tanning leather) dan bahan tambahan pada pigmen titania (berfungsi sebagai penstabil pigmen).

3.7         DAMPAK

a.        Dampak zirconium bagi kesehatan manusia

Zirconium dapat diambil ke dalam tubuh dengan makan makanan, minuman air, atau menghirup udara. Penyerapan dari makanan atau air adalah sumber utama dari internal zirconium yang disimpan dalam populasi umum. zirconium tidak baik diserap ke dalam tubuh, dengan hanya sekitar 0,2%  dari jumlah yang tertelan diserap ke dalam aliran darah melalui usus, zirconium yang mencapai darah, setengah deposito dalam kerangka dengan paruh biologis sekitar 8.000 hari dan separuh lainnya deposito di semua organ dan jaringan tubuh di mana ia tetap dengan biologis paruh 7 hari. Sejak zirconium bukanlah unsur utama mineral tulang, jumlah deposit dalam kerangka diasumsikan tetap permukaan tulang dan tidak akan diserap ke dalam volume tulang.

Zirconium menimbulkan bahaya kesehatan hanya jika diambil ke dalam tubuh. Paparan gamma eksternal bukan merupakan keprihatinan karena zirconium -93 meluruh dengan memancarkan partikel beta dengan meluruh oleh dimana hanya energi rendah radiasi gamma dipancarkan. Sementara di dalam tubuh, zirconium menyajikan bahaya kesehatan dari beta dan gamma radiasi, dan utama perhatian adalah berkaitan dengan peningkatan merangsang kemungkinan kanker. Zirconium 95 juga merupakan salah satu radionuklida yang terlibat dalam pengujian atmosfer dari senjata nuklir. Ini adalah salah satu radionuklida berumur  panjang yang telah dihasilkan dan akan terus menghasilkan peningkatan resiko kanker selama puluhan tahun dan abad yang akan datang.

b.        Dampak zirconium bagi lingkungan

Dampak lingkungan zirconium tidak mungkin untuk menyajikan suatu bahaya terhadap lingkungan. Sementara tanaman air pengambilan yang  cepat larut zirconium , lahan tanaman memiliki sedikit kecenderungan untuk menjerap itu, dan memang 70% dari tanaman yang telah diuji tidak menunjukkan zirconium untuk hadir sama sekali. Tanaman air menyerap zirconium dengan cepat, namun tidak banyak yang terakumulasi sehingga tidak menimbulkan efek signifikan.

Zirconium hadir dalam kerak bumi pada konsentrasi sekitar 130 miligram per kilogram (mg/kg), dan konsentrasi dalam air laut adalah sekitar 0,026 mikrogram (μg)/liter. Sejak jumlah zirconium -93 yang hadir di tanah di seluruh dunia dari kejatuhan radioaktif. Ini juga dapat hadir pada fasilitas nuklir tertentu, seperti reaktor dan bahan bakar pengolahan tanaman. zirconium umumnya salah satu kurang menimbulkan radioaktif logam dalam tanah, walaupun bentuk – bentuk tertentu dapat bergerak ke bawah agak jauh untuk mendasari lapisan. Dengan air meresap melekat cukup baik untuk tanah, dan konsentrasi yang berhubungan dengan partikel tanah berpasir biasanya sekitar 600 kali lebih tinggi daripada diinterstisial air (air dalam ruang pori antara partikel tanah). Dengan lebih konsentrasi rasio (lebih dari 2.000) di tanah lempung dan tanah liat. Dengan demikian, umumnya zirconium tidak menimbulkan kontaminasi dalam tanah.

                                                                          BAB IV                                                   

PENUTUPAN

4.1         KESIMPULAN

Zirkonium ditemukan oleh oleh M.H. Kalaproth pada tahun 1788. Zirkonium berasal dari bijih utama mineral zirkon (Zirconium silicate, ZrSiO4), dan baddleyite (Zirconium Baddleyite Oxide, ZrO2). Kelimpahan Zirkonium pada kerak bumi sebesar 133 ppm.

Zirkonium ini banyak dimanfaatkan oleh manusia dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada bola lampu, batu permata.

4.2         SARAN

Penulis berharap makalah ini dapat menambah wawasan dan pembaca disarankan untuk membaca referensi lain agar memperluas wawasan dan pengetahuan dan semoga teman-teman memperoleh manfaat yang ada dalam meteri tersebut. Jika ada terdapat kekurangan terhadap materi saya, saya mohon maaf, terima kasih telah memperhatikan sekaligus memahami materi saya.