Stronsium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Sr dan nomor atom 38. Unsur ini termasuk dalam golongan logam alkali tanah (Golongan 2), bersama dengan elemen-elemen seperti kalsium, magnesium, dan barium. Stronsium memiliki beberapa sifat yang menarik, baik secara kimia maupun fisik, dan memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi industri serta penelitian ilmiah.
Artikel ini akan membahas karakteristik unsur stronsium secara rinci, meliputi sifat fisik dan kimianya, sejarah penemuan, penggunaan dalam berbagai bidang, serta peran pentingnya dalam ilmu pengetahuan dan teknologi.
Sifat Fisik dan Kimia Stronsium
1. Posisi dalam Tabel Periodik
Stronsium terletak di golongan 2 (logam alkali tanah) dan periode 5 dalam tabel periodik. Seperti logam alkali tanah lainnya, stronsium memiliki sifat kimia yang mirip, tetapi juga memiliki beberapa karakteristik unik.
| Sifat | Nilai |
|---|---|
| Nomor Atom | 38 |
| Simbol Kimia | Sr |
| Massa Atom | 87,62 u |
| Golongan | 2 (Logam Alkali Tanah) |
| Periode | 5 |
| Blok | s |
| Konfigurasi Elektron | [Kr] 5s² |
2. Sifat Fisik
Stronsium adalah logam yang memiliki karakteristik fisik yang khas dari logam alkali tanah. Berikut adalah beberapa sifat fisik utama stronsium:
- Warna dan Penampilan: Stronsium adalah logam yang berwarna perak keputihan. Namun, jika terkena udara, stronsium mudah teroksidasi dan membentuk lapisan oksida berwarna kuning pada permukaannya. Oleh karena itu, stronsium murni harus disimpan di bawah minyak atau dalam atmosfer gas inert untuk mencegah oksidasi.
- Titik Lebur: Stronsium memiliki titik lebur sekitar 777°C (1431°F), yang lebih rendah dibanding beberapa logam alkali tanah lainnya, seperti kalsium.
- Titik Didih: Titik didih stronsium adalah sekitar 1377°C (2511°F), yang menunjukkan bahwa logam ini stabil dalam bentuk cair pada suhu tinggi.
- Kepadatan: Kepadatan stronsium adalah 2,64 g/cm³, yang membuatnya lebih ringan dibandingkan dengan logam alkali tanah yang lebih berat seperti barium, tetapi lebih berat daripada kalsium.
- Konduktivitas Termal dan Listrik: Stronsium adalah konduktor panas dan listrik yang baik, tetapi tidak seefisien logam transisi seperti tembaga.
3. Sifat Kimia
Stronsium adalah unsur yang sangat reaktif, terutama dengan air dan oksigen. Beberapa sifat kimia penting stronsium meliputi:
- Reaktivitas dengan Air: Seperti logam alkali tanah lainnya, stronsium bereaksi dengan air untuk membentuk hidroksida stronsium (Sr(OH)₂) dan gas hidrogen. Reaksi ini lebih lambat dibandingkan dengan logam alkali seperti rubidium atau kalium, tetapi tetap cukup eksotermis dan menghasilkan panas.Reaksi stronsium dengan air dapat dituliskan sebagai berikut:
Sr+2H2O→Sr(OH)2+H2↑
- Reaksi dengan Oksigen: Stronsium juga bereaksi dengan oksigen dari udara untuk membentuk oksida stronsium (SrO). Jika terbakar, stronsium menghasilkan nyala warna merah terang, yang merupakan salah satu ciri khas unsur ini dan sering dimanfaatkan dalam kembang api.
- Reaksi dengan Halogen: Stronsium bereaksi dengan halogen (seperti klorin, bromin, dan iodin) untuk membentuk senyawa halida. Misalnya, stronsium bereaksi dengan klorin untuk membentuk klorida stronsium (SrCl₂), yang merupakan senyawa penting dalam beberapa aplikasi industri.
- Kelarutan Senyawa: Sebagian besar senyawa stronsium, seperti klorida stronsium (SrCl₂) dan nitrat stronsium (Sr(NO₃)₂), sangat larut dalam air. Namun, beberapa senyawa seperti sulfat stronsium (SrSO₄) memiliki kelarutan yang sangat rendah.
- Konfigurasi Elektron: Konfigurasi elektron stronsium adalah [Kr] 5s², yang menunjukkan bahwa unsur ini memiliki dua elektron di kulit terluarnya, sesuai dengan sifat logam alkali tanah. Elektron ini mudah dilepaskan, membuat stronsium bersifat sangat elektropositif dan cenderung membentuk ikatan ionik.
Sejarah Penemuan Stronsium
Stronsium pertama kali diidentifikasi pada tahun 1790 oleh seorang dokter dan ahli kimia Skotlandia bernama Adair Crawford, yang menemukan sebuah mineral baru di tambang dekat desa Strontian di Skotlandia. Mineral ini memiliki sifat yang berbeda dari mineral barit (barium sulfat) yang sudah dikenal pada saat itu.
Namun, baru pada tahun 1808, ahli kimia Inggris Sir Humphry Davy berhasil mengisolasi stronsium dalam bentuk logam murni melalui proses elektrolisis pada stronsium klorida. Davy menggunakan baterai listrik untuk memisahkan unsur-unsur, metode yang juga digunakannya untuk mengisolasi logam alkali tanah lainnya seperti kalsium dan magnesium.
Nama stronsium diambil dari nama Strontian, tempat di mana mineral yang mengandung stronsium pertama kali ditemukan.
Kegunaan Stronsium
Stronsium memiliki berbagai aplikasi penting dalam industri dan teknologi karena sifat-sifat uniknya. Beberapa penggunaan utama stronsium meliputi:
1. Kembang Api dan Piroteknik
Salah satu penggunaan yang paling dikenal dari stronsium adalah dalam kembang api dan piroteknik. Stronsium menghasilkan nyala merah terang yang khas ketika terbakar. Untuk alasan ini, berbagai senyawa stronsium, seperti nitrat stronsium (Sr(NO₃)₂) dan karbonat stronsium (SrCO₃), digunakan dalam pembuatan kembang api dan suar untuk memberikan warna merah yang intens.
2. Kaca Tabung Sinar Katoda (CRT)
Sebelum teknologi layar datar seperti LCD dan LED menjadi populer, stronsium digunakan dalam produksi kaca tabung sinar katoda (CRT) untuk televisi dan monitor komputer. Oksida stronsium (SrO) ditambahkan ke kaca tabung CRT untuk mengurangi emisi radiasi X yang dihasilkan oleh tabung. Dengan demikian, stronsium memberikan perlindungan terhadap paparan radiasi bagi pengguna perangkat CRT.
3. Keramik dan Magnit
Stronsium juga digunakan dalam produksi keramik dan magnet ferit. Ferrit stronsium (SrFe₁₂O₁₉) adalah salah satu jenis magnet permanen yang banyak digunakan dalam aplikasi elektronik, seperti dalam pengeras suara, motor listrik, dan perangkat elektronik lainnya.
4. Aditif pada Paduan Logam
Stronsium seringkali digunakan sebagai aditif dalam paduan logam untuk meningkatkan sifat-sifat mekanisnya. Sebagai contoh, stronsium dapat ditambahkan pada paduan aluminium untuk meningkatkan kekuatan dan ketangguhan material tersebut. Paduan ini banyak digunakan dalam industri otomotif dan dirgantara.
5. Radiologi dan Kedokteran
Stronsium juga memiliki aplikasi penting dalam bidang radiologi dan kedokteran. Stronsium-89, salah satu isotop radioaktif stronsium, digunakan dalam pengobatan kanker tulang. Isotop ini diinjeksikan ke dalam tubuh pasien dan menargetkan sel-sel kanker di tulang, di mana ia memancarkan radiasi untuk menghancurkan sel kanker.
Selain itu, Stronsium-90, isotop radioaktif lainnya, digunakan dalam sejumlah aplikasi industri, termasuk sebagai sumber radiasi beta dalam perangkat kalibrasi dan pengukuran ketebalan.
Isotop Stronsium
Stronsium memiliki beberapa isotop, baik yang stabil maupun radioaktif. Dari isotop-isotop ini, Stronsium-86, Stronsium-87, dan Stronsium-88 adalah isotop stabil yang paling umum ditemukan di alam. Berikut adalah beberapa isotop yang paling penting:
- Stronsium-86: Isotop stabil yang menyumbang sekitar 9,86% dari total stronsium alami.
- Stronsium-87: Isotop ini stabil dan menyumbang sekitar 7,0% dari total stronsium di alam. Isotop ini penting dalam geologi karena dihasilkan dari peluruhan radioaktif Rubidium-87. Rasio Sr-87/Sr-86 sering digunakan dalam penanggalan isotop untuk menentukan usia batuan dan mineral.
- Stronsium-88: Isotop yang paling melimpah di alam, menyumbang sekitar 82,58% dari total stronsium alamiah.
- Stronsium-89: Ini adalah isotop radioaktif yang memiliki waktu paruh sekitar 50,57 hari dan digunakan dalam pengobatan kanker tulang.
- Stronsium-90: Isotop radioaktif dengan waktu paruh sekitar 28,8 tahun. Stronsium-90 dihasilkan sebagai produk sampingan dari reaksi fisi nuklir. Isotop ini adalah salah satu kontaminan radioaktif yang paling berbahaya di lingkungan setelah ledakan nuklir, karena dapat menggantikan kalsium dalam tulang dan menyebabkan kerusakan jaringan.
Sumber dan Keterdapatan Stronsium
Stronsium adalah unsur yang cukup melimpah di kerak bumi, dengan kelimpahan sekitar 0,034% dari berat kerak bumi. Stronsium tidak ditemukan dalam bentuk bebas di alam, melainkan dalam bentuk senyawa, terutama dalam dua mineral utama:
- Strontianit (SrCO₃): Mineral karbonat stronsium.
- Selestit (SrSO₄): Mineral sulfat stronsium yang merupakan sumber utama produksi stronsium di dunia.
Negara-negara penghasil stronsium terbesar di dunia termasuk Cina, Spanyol, dan Meksiko. Sebagian besar produksi stronsium diperoleh dari ekstraksi selestit.
Bahaya dan Tindakan Pencegahan
Stronsium dalam bentuk senyawa umumnya tidak berbahaya bagi manusia dalam jumlah kecil. Faktanya, stronsium alami dalam jumlah kecil berperan dalam pembentukan tulang dan sering ditambahkan ke suplemen kalsium untuk membantu kesehatan tulang.
Namun, bentuk radioaktif stronsium, seperti Stronsium-90, sangat berbahaya. Karena kemampuannya menggantikan kalsium dalam tulang, Sr-90 dapat terakumulasi dalam tulang dan menyebabkan kerusakan jaringan serta meningkatkan risiko kanker tulang dan leukemia. Oleh karena itu, paparan terhadap isotop radioaktif stronsium harus dihindari.
Kesimpulan
Stronsium adalah unsur yang penting dan memiliki berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari kembang api hingga pengobatan kanker. Sifat-sifat kimia dan fisik stronsium menjadikannya sebagai salah satu logam alkali tanah yang sangat berguna dalam industri dan penelitian ilmiah. Dengan berbagai isotop, baik yang stabil maupun radioaktif, stronsium memainkan peran penting dalam berbagai bidang, termasuk geologi, kedokteran, dan teknologi nuklir.
Meskipun stronsium alami relatif aman, isotop radioaktifnya, terutama Stronsium-90, memerlukan penanganan yang hati-hati. Stronsium terus menjadi subjek penelitian ilmiah yang penting, khususnya dalam bidang radiologi dan fisi nuklir.
