Friday, June 22, 2012

BORON


BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Unsur golongan III A yaitu Boron, Aluminium, Galium, Indium dan Talium. Yang mana unsur yang segolongan mempunyai sifat yaitu makin ke bawah letak suatu unsur dalam sistem periodik maka, nomor atom dan jari-jari atomnya makin besar sedangkan keelektronegatifan dan energi ionisasinya makin kecil dan begitu pula sebaliknya.
Dalam golongan ini, boron merupakan unsur yang unik dan menarik yaitu satu-satunya non-logam dalam golongan III A pada tabel periodik unsur dan menunjukkan kemiripan sifat dengan unsur-unsur tetangga, carbon (C) dan silikon (Si). Kemiripan sifat ini adalah dalam hal pembentukan senyawa kovalen dan senyawa rantai, namun berbeda dalam hal pembentukan senyawa kekurangan electrón. Boron tidak pernah dijumpai sebagai senyawa kationik karena tingginya entalpi ionisasi, tetapi membentuk senyawa kovalen dengan pembentukan orbital hidrida sp2 untuk menghasilkan struktur segitiga sama sisi.
Boron merupakan salah satu unsur yang termasuk golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai boron adalah pengalir elektrik yang kurang baik, tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu yang tinggi. Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering berkelakuan seperti asam Lewis yaitu siap untuk terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk mendapatkan elektron.

1.2 Rumusan Masalah

Untuk lebih terarahnya sasaran sesuai dengan judul yang telah dikemukakan, penulis memberikan batasan masalah atau identifikasi masalah agar tidak jauh menyimpang dari apa yang menjadi pokok bahasan. Mengacu kepada latar belakang yang diuraikan di atas, maka yang menjadi permasalahan dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana keberadaan boron di alam ?
2. Bagaimana pembuatan dari boron ?
3. Bagaimana sifat fisika dan sifat kimia dari boron ?
4. Bagaimana kegunaan dari boron tersebut ?
5. Bagaimana senyawa-senyawa popular yang berikatan dengan boron ?

1.3 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan di atas maka penulis memiliki beberapa tujuan, yaitu:
1. Mengetahui keberadaan boron di alam.
2. Mengetahui teknik ekstraksi atau pembuatan dari boron.
3. Mengetahui sifat fisika dan sifat kimia dari boron.
4. Mengetahui kegunaan dari boron.
5. Mengetahui senyawa-senyawa popular yang berikatan dengan boron.









BAB II
PEMBAHASAN


gambar boron
2.1. Penemuan Boron
Boron ditemukan oleh ahli kimia Prancis yaitu Joseph-Louis Gay-Lussac dan Louis-Jaques Thénard, French chemists, dan seorang ahli kimia inggris yaitu Sir Humphry Davy pada tahun 1808. Boron terisolasi dan terdapat dalam asam borat (H3BO3). kata Boron berasal dari bahasa arab yaitu ³Buraq´ dan bahasa Persia yaitu ³Burah´ dan akhirnya disebut dengan Borat.
Pada tahun 1909 William Weintraub mampu memproduksi boron dengan kemurnian 99% dengan mereduksi boron halida dengan hidrogen. Pada tahun 2004 Jiuhua Chen dan Vladimir L. Solozhenko memproduksi bentuk baru boron, tetapi tidak yakin dengan strukturnya. Tahun 2009, sebuah tim yang dipimpin oleh Artem Oganov memperlihatkan bentuk baru boron yang terdiri dari dua struktur, B12 icosohedra dan pasangan B2, disebut dengan gamma boron, hampir sekeras intan dan lebih tahan panas daripada intan.







Vladimir L. Solozhenko
A sample of the new kind of boron, which measures 0.4 millimeters across.
Artem R. Oganov






Sumber
Unsur ini tidak ditemukan di alam, tetapi timbul sebagai asamot horboric dan biasanya ditemukan dalam sumber mata air gunung berapi dan sebagai borates di dalam boron dancol emantie.Ulexite, mineral boron yang lain dianggap sebagai serat optik alami.

Sumber-sumber penting boron adalahraso rite (kernite) dantincal (bijih borax). Kedua bijih ini dapat ditemukan di gurun Mojave.T i ncal merupakan sumber penting boron dari Mojave. Deposit borax yang banyak juga ditemukan di Turkey
Boron muncul secara alami sebagai campuran isotop10B sebanyak 19.78% dan isotop 11B 80.22%. Kristal boron murni dapat dipersiapkan dengan cara reduksi fase uapboron triklorida atau tribomida dengan hidrogen pada filamen yang dipanaskan dengan listrik. Boron yang tidak murni (amorphous boron) menyerupai bubuk hitam kecoklatan dan dapat dipersiapkan dengna cara memanaskan boron trioksida dengan bubuk magnesium.
Boron dengan kemurnian 99.9999% telah diproduksi dan tersedia secara komersil. Boron bukan konduktor listrik yang bagus pada suhu ruangan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.



2.2.Pembuatan / sintesis dari boron dan reaksi nya
1. Reduksi B2O3 dengan magnesium

2. Mereaksikan antara boron trihalida dengan Zn (~900 °C) atau hidrogen

            Asam boraks (H3BO3) dapat dibuat dengan merekasikan boraks dengan asam-asam kuat. Cara lain adalah dengan hidrolisis halide boraks. Asam boraks yang diperoleh berbentuj kristal-jarum putih. Satuan antara satu molekul lainnya terkait secara bersama-sama oleh adanya ikatan hydrogen yang membentuk lapisan-lapisan tak terhingga sehingga kristalnya sangat rapuh dan mudah pecah. Asam boraks cukup larut dalam air dan merupakan asam lemah dalam artikonsep asam basa Lewis.(Nofrijal Jhon:2011).
Pada dasarnya ada dua proses untuk memproduksi asam borat secara industri, yaitu :
Proses Asidifikasi
Pada proses ini asam borat dibuat dengan cara mereaksikan granular borak dengan larutan H2SO4 di dalam reaktor, dengan ketentuan 3 bagian granular borak (Na2B4O7 .10 H2O), 1 bagian asam sulfat (H2SO4) dan 12 bagian air (H2O). Untuk lebih jelasnya, proses pembuatannya akan diuraikan di bawah ini :
Pertama-tama memasukkan semua bahan yang diperlukan ke dalam reactor dan ditambahkan 1 bagian asam sulfat (H2SO4).dengan perbandingan 3 bagian granular borak (Na2B4O7 .10 H2O) dan 12 bagian air (H2O). Temperatur yang digunakan adalah 800C dengan tekanan 1 atm dan berlangsung selama 1 jam. Kemudian larutan yang keluar dari reaktor dimasukkan ke dalam evaporator untuk mengurangi kandungan air, sehingga didapatkan sebuah larutan jenuh. Setelah itu dimasukkan ke dalam kristaliser untuk didinginkan. Kristal asam borat kemudian disaring untuk memisahkan kristal asam borat dengan larutan sodium sulfat di dalam centrifuge. Kristal Asam Borat diumpankan ke dalam rotary dryer untuk mengalami proses pengeringan sehingga didapatkan kristal asam borat. Adapun reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut :
 Na2B4O7 .10 H2O + H2SO4                 4 H3BO3 + Na2SO4 + 5H2O
Proses Ekstraksi Liquid-liquid
Pada proses ini digunakan bahan baku berupa brine yang mengandung sodium dan potassium borak. Untuk mendapatkan asam borat digunakan proses ekstraksi liquid-liquid dengan menggunakan pelarut kerosene yang merupakan ekstraktant organic pada ekstraksi fase ringan yang kaya akan garam-garam alkali dari komplek anionic diol borak. Sedangkan fase berat banyak mengandung sludge yang merupakan limbah. Kemudian fase ringan tersebut dimasukkan ke dalam striper dan dikontakkan dengan steam untuk merecovery,6 pelarut, dalam striper juga ditambahkan larutan asam sulfat.
Hasil atas pada striper adalah pelarut kerosene sedangkan pada bagian bawah adalah asam borat yang masih mengandung sodium dan potassium sulfat. Sodium dan potassium sulfat yang masih terlarut dihilangkan dari larutan dengan cara melewatkan kedalam kolom karbon aktif untuk mendapatkan larutan asam borat, setelah itu larutan asam borat dimasukkan ke dalam evaporator dan dilanjutkan kristaliser untuk mendapatkan kristal asam borat.

Reaksi – Reaksi dari Boron
1.Reaksi dengan O2
4B + 3O2(g) → 2B2O3(S)
2.Reaksi dengan Halogen
2B(s) + 3F2 (g) → 2BF3(g)
2B(s) + 3Cl2 (g) → 2BCl3(g)
2B(s) + 3Br2(g) → 2BBr3(l)

Persiapan diboron dan borones yang lebih tinggi
1.Dengan mereaksikan iodine dengan sodium borohidrida

2.Mereduksi BCl3 with LiAlH4

3.Dengan pembebasan muatan




2.3. Sifat boron secara umum
1. Boron termasuk unsur semi logam.
2. Tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam.
3. Bisa membentuk ikatan kovalen


 Sifat Fisika dan Kimia Boron
Sifat fisika dari Boron
Simbol: B
Phasa: Padat
BeratJenis : 2,34 g/cm3
Volume atom : 4.6 cm3/mol
TitikLeleh : 2349 K (2076°C, 3769°F)
TitikDidih : 4200 K (3927°C, 7101°F)
KalorPeleburan : 50,2 kJ/mol
KalorPenguapan : 480 kJ/mol
KapasitasPanas : (25°C) 11.087 J/(mol-K)
Struktur Kristal : Rombohedral

Sifat kimia dari Boron
Elektronegativitas: 2,04 (skalapauling)
Radius Kovalen : 82 pm
Avinitaselektron : 26.7 kJ mol-1
Struktur :rhombohedral; B12 icosahedral.
2.4. Senyawa- senyawa popular yang berikatan dengan boron
1. Asam Borat H3BO3
Asam orto-borat atau sering diringkas sebagai asam borat dapat diperoleh menurut persamaan reaksi :
BX3 (s) + 3 H2O (l) → H3BO3 (s) + 3 HX (aq)
Asam borat merupakan padatan putih yang sebagian larut dalam air.
2. Asam tetrafluoroborat, HBF4
Larutan asam tetrafluoroborat diperoleh dengan melarutkan asam borat ke dalam larutan asam hidrofluorida menurut persamaan reaksi :
H3BO3 (aq) + 4 HF (aq) → H3O+ (aq) + BF4- (aq) + 2 H2O (l)
Asam tetrafluorobarat merupakan asam kuat dan oleh karenanya tidak dapat diperoleh sebagai HBF4. Dalam perdagangan biasanya dijumpai sebagai larutan asam tetrafluoroborat dengan kadar sekitar 40%.
3.Halida dari boron :
Diboran (6): B2 H6
Decaboran (14): B10 H14
Hexaboran (10): B6 H10
Pentaboran (9): B5 H9
Pentaboran (11): B5 H11
Tetraboran (10): B4 H10

4.Florida
Boron trifluorida: BF3
SifatFisika :
Bentuk : gas
TitikLeleh : -127°C
TitikDidih : -101°C
BeratJenis : 3,0 Kg

5.Klorida
Boron trichlorida: BCl3
SifatFisika:
Bentuk : Gas
Titikleleh : -107°C
TitikDidih: 13°C
BeratJenis : 5.1 kg m-3 (gas)
Diborontetrachlorida: B2Cl4
6.Bromida
Boron tribromida: BBr3
SifatFisika :
Bentuk: Cair
TitikLeleh: -46°C
TitikDidih: 91°C
BeratJenis: 2600 kg m-3

7.Iodida
Boron triiodida: BI3





8.Oksida
Diboron trioxide: B2 O3
SifatFisika :
Warna: putih
Bentuk : Kristal padat
TitikLeleh: 450°C
TitikDidih : 2065
BeratJenis : 2550 kg m-3


9.Sulfida
Diborontrisulphida: B2 S3
SifatFisika :
War na : Putih atau Kuning
Bentuk : Padat
BeratJenis: 1700 kg m-3


10.Nitrida
Boron nitrida: BN
Boron nitrida memiliki sifat- sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi sepertigrafit.
Sifatfisika :
Warna : Putih
Bentuk : Kristal Padat
Titikleleh : 3000°C
TitikDidih : < 3000
BeratJenis : 2200 kg m-3


2.5 Kegunaan Boron
1. Boron dalam bentuk amorf digunakan pada roket sebagai alat penyala.
2. Borat atau asam borat digunakan sebagai anti septic ringan.
3. Senyawa boron digunakan sebagai pelapis baja pada kulkas dan mesin cuci.
4. Hidrida dari boron kadang-kadang digunakan sebagai bahan bakar roket.
5. Sebagian besar boron digunakan untuk membuat kaca dan keramik
6. Boron karbida digunakan untuk rompi anti peluru dan tangki baja.
7. Asamboratdigunakan sebagai insektisida terhadap semut, serangga dan kecoa.
8. Asam boric merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil.
9. Isotop boron digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir,  sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen- instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron.
10. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakans ebagai bahan bakar roket.



2.6. Efek biologis dari Boron
Boron dengan konsentrasi tinggi dalam air sangat berbahaya bagi komunitas ikan.
Dosis mematikan asam borat bagi manusia 640 mg/kg berat badan melalui oral, 8600 mg/kg berat badan melalui dermal, 29 mg/kg berat badan melalui injeksi.
















BAB III
PENUTUP

3.1. Kesimpulan
Berdasarkan keterangan dan penjelasan yang telah dipaparkan pada bab sebelumnya tentang unsur boron maka, dapat disimpulkan bahwa :
1. Boron termasuk kedalam unsur semi logam.
2. Boron merupakan unsur yang berwarnahitam.
Boron bersifat semikonduktor
3. Dapat mengetahui sifat- sifat, persenyawaan, pembuatan, kegunaan dan efek biologis dari boron.
3.2. Saran
Dari penjelasandiatasdiharapkanuntuk :
1. Lebih memahami tentang unsur-unsur yang ada dalam sistem periodik dan tidak hanya terbatas pada satu unsur saja.
2. mengaplikasikan pengetahuan yang didapat.
















DAFTAR PUSTAKA

Cotton, F.A danGeoffrey.W.penerjemahSahati,S. 1989.Kimia AnorganikDasar.
Jakarta : UI Press

Huheey, JamesE. 1978.Inorganic Chemistry.2nd ed. Harper International Adition.
New York.

Artikel ³compounds of boron´( www.webelements.com)
(Browser pada tanggal 19 oktober 2011)
Artikel³ it’s   Elemental-TheElement

Boron(http//www.education.jlab.org/itselemental/ele005.html)
(Browser pada tanggal 19 oktober 2011)

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/berita/gugusan-boron-membentuk-sistem- cincin-yang-unik/
(Browser pada tanggal 19 oktober 2011)

http://www.chemicool.com/elements/boron.html
(Browser pada tanggal 19 oktober 2011)




No comments:

Post a Comment

Post a Comment