Zirkonium Zr

Penemuan

Zirkon telah dihargai sebagai batu permata sejak zaman kuno, tetapi unsur baru yang tersembunyi di dalamnya baru dikenali pada 1789, ketika kimiawan Jerman Martin Heinrich Klaproth menganalisis zirkon dari Sri Lanka dan mengidentifikasi oksida baru, zirkonia.

Pada 1824 Jöns Jacob Berzelius memperoleh logam zirkonium tak murni dengan mereduksi senyawa zirkonium menggunakan kalium. Logam ini mudah mengikat oksigen dan nitrogen, sehingga sampel murni sulit diperoleh selama satu abad.

Pada 1925 ilmuwan Belanda Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer menghasilkan zirkonium berkemurnian tinggi dengan menguraikan uap zirkonium iodida pada filamen panas, yang dikenal sebagai proses "batang kristal". Dengan bangkitnya tenaga nuklir pada pertengahan abad ke-20, zirkonium menjadi bahan strategis.

Asal-usul nama

Nama ini diturunkan dari mineral zirkon, kata yang biasanya dilacak ke bahasa Persia zargun, "berwarna emas". Lambangnya Zr.

Kegunaan utama

• Reaktor nuklir: paduan zirkonium (Zircaloy) menyerap sangat sedikit neutron dan tahan air panas, sehingga menjadi bahan selongsong standar batang bahan bakar. Hafnium, unsur yang kimianya hampir identik, harus dipisahkan lebih dulu, karena hafnium penyerap neutron yang kuat.
• Keramik: zirkonia yang tangguh dan keras dipakai untuk mahkota gigi, pisau keramik, dan komponen sendi buatan; zirkonia kubik adalah tiruan intan yang terkenal.
• Pengecoran dan bahan tahan api: pasir zirkon tahan suhu tinggi pada cetakan cor dan lapisan tungku, dan membuat glasir keramik pada ubin serta perlengkapan sanitasi berwarna putih opak.
• Pabrik kimia: zirkonium tahan asam kuat dan dipakai untuk reaktor dan perpipaan.

Isotop

Zirkonium alami memiliki lima isotop, zirkonium-90, -91, -92, -94, dan -96, dengan zirkonium-90 menyusun sedikit lebih dari separuhnya. Zirkonium-96 mengalami peluruhan beta ganda begitu lambat sehingga praktis stabil. Zirkonium-89, dengan waktu paruh sekitar 78 jam, dilekatkan pada antibodi untuk riset pencitraan PET, dan zirkonium-93 adalah produk fisi berumur panjang.

Ketika zirkon mengkristal, mineral ini menyerap uranium tetapi hampir tidak menyerap timbal, sehingga ideal untuk penanggalan uranium–timbal. Butiran zirkon dari Jack Hills di Australia Barat terbentuk sekitar 4,4 miliar tahun lalu dan merupakan pecahan kerak Bumi tertua yang diketahui.

Dalam kehidupan sehari-hari

Zirkonium terutama ditambang dari pasir pantai bersama mineral titanium. Logamnya bertoksisitas rendah dan biokompatibilitasnya baik, dan senyawa aluminium–zirkonium terdapat dalam sebagian antiperspiran.

Namun serbuk zirkonium halus mudah menyala di udara. Pada suhu sangat tinggi zirkonium juga bereaksi dengan uap air menghasilkan hidrogen; reaksi ini ikut menyebabkan ledakan hidrogen di PLTN Fukushima Daiichi pada 2011.