Home Kimia Karakteristik Unsur Barium

Karakteristik Unsur Barium

Kimia · 18/10/2024 · Comments off

Barium adalah unsur kimia dalam tabel periodik dengan simbol Ba dan nomor atom 56. Barium termasuk dalam golongan logam alkali tanah, yang berada di grup 2 tabel periodik, bersama dengan berilium, magnesium, kalsium, stronsium, dan radium. Unsur ini memiliki sifat kimia dan fisik yang unik serta berbagai kegunaan dalam industri, teknologi, dan kedokteran. Barium adalah unsur yang sangat reaktif, terutama dalam bentuk logamnya, dan biasanya ditemukan dalam bentuk senyawa.

1. Sifat Fisik Barium

  1. Keadaan Fase: Pada suhu kamar, barium adalah logam padat berwarna putih keperakan yang cukup lunak. Barium mudah dipotong dengan pisau dan dapat membentuk permukaan yang halus saat dipotong, tetapi permukaan ini akan dengan cepat teroksidasi bila terpapar udara.
  2. Warna dan Penampilan: Barium memiliki warna putih keperakan yang mengkilap ketika segar, tetapi dalam kondisi terbuka, logam ini akan membentuk lapisan oksida yang berwarna kusam atau abu-abu. Seperti logam alkali tanah lainnya, barium cukup lunak dan dapat dengan mudah dibentuk.
  3. Kerapatan: Barium memiliki kerapatan 3,62 g/cm³, yang lebih tinggi dibandingkan logam alkali tanah yang lebih ringan, seperti magnesium atau kalsium, tetapi lebih rendah dibandingkan logam-logam berat lainnya.
  4. Titik Lebur dan Titik Didih:
    • Titik lebur: 727°C (1341°F). Barium memiliki titik leleh yang relatif rendah dibandingkan dengan logam transisi, tetapi cukup tinggi jika dibandingkan dengan logam alkali seperti natrium.
    • Titik didih: 1845°C (3353°F), yang relatif tinggi, menunjukkan bahwa logam barium membutuhkan suhu yang sangat tinggi sebelum berubah menjadi gas.
  5. Konduktivitas: Seperti logam pada umumnya, barium adalah konduktor listrik yang baik. Sifat ini menjadikannya berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan konduktivitas listrik.

2. Sifat Kimia Barium

  1. Reaktivitas dengan Udara: Barium sangat reaktif ketika bersentuhan dengan udara. Jika dibiarkan terbuka, barium akan dengan cepat teroksidasi, membentuk lapisan barium oksida (BaO) di permukaan logam. Reaksi ini terjadi begitu cepat sehingga barium harus disimpan dalam minyak pelindung atau dalam atmosfer gas inert (seperti argon) untuk mencegah oksidasi.
  2. Reaksi dengan Air: Barium bereaksi dengan air membentuk barium hidroksida (Ba(OH)₂) dan hidrogen (H₂). Reaksi ini cukup kuat dan bersifat eksotermik (mengeluarkan panas). Oleh karena itu, barium tidak stabil jika terkena air atau kelembapan.Reaksi dengan air dapat dituliskan sebagai berikut:
    Ba (s)+2H2O(l)→Ba(OH)2(aq)+H2(g)
  3. Reaksi dengan Asam: Barium mudah bereaksi dengan asam, membentuk garam barium dan melepaskan gas hidrogen. Misalnya, barium akan bereaksi dengan asam klorida (HCl) menghasilkan barium klorida (BaCl₂) dan hidrogen.
  4. Pembentukan Senyawa: Barium cenderung membentuk senyawa ionik dengan muatan +2 (Ba²⁺). Senyawa barium yang paling umum adalah barium sulfat (BaSO₄) dan barium karbonat (BaCO₃). Barium sulfat adalah salah satu senyawa barium yang paling tidak larut dalam air, yang membuatnya aman digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk sebagai agen kontras dalam radiologi.

3. Kegunaan Barium

  1. Agen Kontras dalam Radiologi: Salah satu aplikasi barium yang paling terkenal adalah dalam bentuk senyawa barium sulfat (BaSO₄), yang digunakan sebagai agen kontras dalam pemeriksaan sinar-X dan tomografi komputer (CT scan). Barium sulfat diberikan secara oral atau rektal kepada pasien untuk membantu pencitraan saluran pencernaan. Karena barium sulfat tidak larut dalam air dan tidak diserap oleh tubuh, senyawa ini aman digunakan untuk tujuan medis.
  2. Industri Pengeboran Minyak: Barium sulfat juga digunakan dalam lumpur pengeboran di industri minyak dan gas. Lumpur ini membantu mencegah semburan gas dan minyak dengan mempertahankan tekanan di dalam sumur pengeboran. Karena barium sulfat memiliki kerapatan tinggi, ia sangat efektif dalam aplikasi ini.
  3. Kembang Api dan Piroteknik: Barium digunakan dalam kembang api dan piroteknik untuk menghasilkan warna hijau terang. Penggunaan barium dalam piroteknik berasal dari senyawa barium nitrat (Ba(NO₃)₂), yang stabil dan dapat menciptakan efek warna yang menarik ketika terbakar.
  4. Kaca dan Keramik: Barium digunakan dalam produksi kaca dan keramik. Barium oksida (BaO) ditambahkan ke kaca untuk meningkatkan kecerahan dan ketahanan terhadap suhu tinggi. Dalam keramik, barium digunakan untuk membuat bahan piezoelektrik yang dapat mengubah tekanan mekanis menjadi listrik.
  5. Pembuatan Magnet Permanen: Barium ferit (BaFe₁₂O₁₉) adalah material penting dalam pembuatan magnet permanen. Magnet ini digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk speaker, motor listrik, dan perangkat keras komputer.
  6. Penggunaan sebagai Penjebak dalam Tabung Vakum: Dalam industri elektronik, barium digunakan sebagai penjebak gas dalam tabung vakum. Barium mampu menyerap gas residual dalam tabung vakum, menjaga kondisi vakum murni dan memperpanjang umur perangkat elektronik, seperti tabung sinar katoda (CRT) dan beberapa jenis lampu.

4. Isotop Barium

Barium memiliki beberapa isotop yang stabil, tetapi yang paling umum adalah barium-138, yang menyusun sekitar 71,7% dari barium alami. Selain itu, barium memiliki isotop lain seperti barium-137, barium-136, dan barium-135.

Isotop barium-137 sangat penting dalam beberapa aplikasi nuklir. Ini adalah hasil dari peluruhan radioaktif dari cesium-137, produk sampingan dari fisi nuklir. Barium-137m (isomer metastabil dari barium-137) digunakan dalam penelitian ilmiah dan dalam beberapa alat pengukuran radiasi.

5. Keamanan dan Toksisitas

  1. Toksisitas Senyawa Barium: Meskipun barium sulfat aman digunakan dalam medis karena tidak larut, senyawa barium yang larut dalam air, seperti barium klorida (BaCl₂) dan barium nitrat (Ba(NO₃)₂), sangat beracun bagi manusia. Senyawa-senyawa ini dapat menyebabkan keracunan barium jika tertelan, yang dapat mempengaruhi sistem saraf, otot, dan fungsi jantung. Gejala keracunan barium termasuk muntah, diare, kram otot, dan bahkan kelumpuhan atau kematian dalam dosis yang sangat tinggi.
  2. Reaktivitas: Seperti logam alkali tanah lainnya, barium cukup reaktif dan harus disimpan di bawah minyak mineral atau dalam wadah tertutup. Reaktivitasnya terhadap udara dan air membuatnya berbahaya jika tidak ditangani dengan benar.
  3. Paparan Industri: Orang yang bekerja di industri yang menggunakan barium (seperti pengeboran minyak atau pembuatan kembang api) harus berhati-hati terhadap paparan senyawa barium yang larut, karena dapat masuk ke dalam tubuh melalui inhalasi atau kontak kulit.

6. Fakta Menarik tentang Barium

  • Asal Nama: Nama “barium” berasal dari kata Yunani “barys”, yang berarti “berat”, karena senyawa barium memiliki kerapatan yang tinggi.
  • Penemuan: Barium pertama kali diisolasi oleh Sir Humphry Davy pada tahun 1808 melalui elektrolisis barium oksida.
  • Penggunaan dalam Sejarah: Sebelum ditemukan bahwa barium sulfat aman digunakan dalam radiologi, senyawa barium lain yang lebih beracun pernah digunakan dalam pengobatan, tetapi segera ditinggalkan karena efek samping yang berbahaya.

Kesimpulan

Barium adalah logam alkali tanah dengan sifat kimia dan fisik yang sangat reaktif. Dalam bentuk logamnya, barium perlu ditangani dengan hati-hati karena reaksinya yang cepat dengan oksigen dan air. Meskipun beberapa senyawa barium sangat beracun, senyawa seperti barium sulfat telah memberikan manfaat besar dalam dunia medis, terutama dalam pencitraan sinar-X. Barium juga memiliki peran penting dalam industri, mulai dari pengeboran minyak hingga pembuatan kembang api dan magnet permanen. Sebagai unsur dengan beragam kegunaan, barium terus menjadi bahan penting dalam teknologi modern dan penelitian ilmiah.

Budiarti