Torium dioksida: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: perubahan kosmetika |
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: kemungkinan perlu pemeriksaan terjemahan |
||
Baris 1:
'''Torium dioksida''' (ThO<sub>2</sub>), juga disebut '''torium(IV) oksida''', adalah sebuah padatan kristal, kebanyakan berwarna putih atau kuning. Juga dikenal sebagai '''thoria''', [[Torium]] dioksida kebanyakan diproduksi sebagai sebuah hasil sampingan dari pembuatan [[lanthanide]] dan [[uranium]].
== Struktur dan reaksi ==
Thoria ada sebagai dua polimorf. Satu memiliki struktur kristal fluorit. Ini jarang terjadi di antara biner dioksida. (Oksida biner lainnya dengan struktur fluorit termasuk [[Cerium dioksida|cerium dioksida]], [[uranium dioksida]] dan [[Plutonium dioksida|plutonium dioksida]]). Celah pita toria adalah sekitar 6 eV. Bentuk tetragonal dari thoria juga dikenal. Torium oksida sangat sedikit larut dalam air, pada pH di bawah 4.<ref>{{cite journal |first1= Heming |last1= He |first2= Jaroslaw |last2= Majewski |first3= David D. |last3= Allred |first4= Peng |last4= Wang |first5= Xiaodong |last5= Wen |first6= Kirk D. |last6= Rector |title= Formation of solid thorium monoxide at near-ambient conditions as observed by neutron reflectometry and interpreted by screened hybrid functional calculations |journal= Journal of Nuclear Materials |volume= 487 |year= 2017 |pages= 288–296 |doi= 10.1016/j.jnucmat.2016.12.046 |bibcode= 2017JNuM..487..288H |doi-access= free }}</ref><ref>{{cite journal |title= The Reaction Occurring on Thoriated Cathodes |first1= Michael |last1= Hoch |first2= Herrick L. |last2= Johnston |journal= J. Am. Chem. Soc. |year= 1954 |volume= 76 |issue= 19 |pages= 4833–4835 |doi= 10.1021/ja01648a018 }}</ref>
Torium dioksida lebih stabil daripada torium monoksida (ThO). Hanya dengan kontrol kondisi reaksi yang hati-hati, oksidasi logam torium dapat menghasilkan monoksida daripada dioksida. Pada suhu yang sangat tinggi, dioksida dapat diubah menjadi monoksida melalui reaksi disproporsionasi (kesetimbangan dengan logam torium cair) di atas 1.850 K (1.580 °C; 2.870 °F) atau melalui disosiasi sederhana (evolusi oksigen) di atas 2.500 K (2.230 °C; 4.040 °F).
== Aplikasi ==
=== Bahan bakar nuklir ===
Thorium dioksida (thoria) dapat digunakan dalam [[reaktor nuklir]] sebagai pelet bahan bakar keramik, biasanya terkandung dalam batang bahan bakar nuklir yang dibalut dengan paduan [[zirkonium]]. Torium tidak bersifat [[fisil]] (tetapi "subur", membiakkan uranium-233 yang bersifat fisil di bawah [[pemboman]] [[neutron]]); karenanya, harus digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir bersama dengan [[isotop]] fisil [[uranium]] atau [[plutonium]]. Hal ini dapat dicapai dengan mencampur torium dengan uranium atau plutonium, atau menggunakannya dalam bentuk murni bersamaan dengan [[batang bahan bakar]] terpisah yang mengandung uranium atau plutonium. Torium dioksida menawarkan keunggulan dibandingkan pelet bahan bakar uranium dioksida konvensional, karena konduktivitas termalnya yang lebih tinggi (suhu operasi lebih rendah), titik lebur yang jauh lebih tinggi, dan stabilitas kimiawi (tidak teroksidasi dengan adanya air/oksigen, tidak seperti [[uranium dioksida]]).<ref>{{cite book | url = https://books.google.com/books?id=iQQcERxsNywC&pg=PA473 | page = 473 | isbn = 978-0-471-43623-2 | title = An Introduction to Materials Engineering. and Science for Chemical and Materials. | author1 = Mitchell, Brian S | year = 2004 }}</ref><ref>{{cite journal | first = Wayne M. | last = Robertson | title = Measurement and evaluation of hydrogen trapping in thoria dispersed nickel | journal = Metallurgical and Materials Transactions A | volume = 10 | issue = 4 | year = 1979 |doi = 10.1007/BF02697077 | pages =489–501 | bibcode = 1979MTA....10..489R | s2cid = 137105492 }}</ref><ref name="KumarNasrallah1974">{{cite journal|last1=Kumar|first1=Arun|last2=Nasrallah|first2=M.|last3=Douglass|first3=D. L.|title=The effect of yttrium and thorium on the oxidation behavior of Ni-Cr-Al alloys|journal=Oxidation of Metals|volume=8|issue=4|year=1974|pages=227–263|issn=0030-770X|doi=10.1007/BF00604042|hdl=2060/19740015001|s2cid=95399863|hdl-access=free}}</ref><ref name="StringerWilcox1972">{{cite journal|last1=Stringer|first1=J.|last2=Wilcox|first2=B. A.|last3=Jaffee|first3=R. I.|title=The high-temperature oxidation of nickel-20 wt.% chromium alloys containing dispersed oxide phases|journal=Oxidation of Metals|volume=5|issue=1|year=1972|pages=11–47|issn=0030-770X|doi=10.1007/BF00614617|s2cid=92103123}}</ref><ref name="Murr1974">{{cite journal|last1=Murr|first1=L. E.|title=Interfacial energetics in the TD-nickel and TD-nichrome systems|journal=Journal of Materials Science|volume=9|issue=8|year=1974|pages=1309–1319|issn=0022-2461|doi=10.1007/BF00551849|bibcode=1974JMatS...9.1309M |s2cid=96573790}}</ref>
Thorium dioksida dapat diubah menjadi bahan bakar nuklir dengan membiakkannya menjadi [[uranium-233]]. Stabilitas termal yang tinggi dari torium dioksida memungkinkan aplikasi dalam penyemprotan api dan keramik suhu tinggi.
=== Paduan ===
Torium dioksida digunakan sebagai penstabil pada [[Elektrode|elektroda]] [[tungsten]] pada pengelasan TIG, [[tabung elektron]], dan mesin [[turbin gas]] [[pesawat terbang]]. Sebagai [[paduan]], logam tungsten thoriated tidak mudah berubah bentuk karena bahan fusi tinggi thoria menambah sifat mekanik suhu tinggi, dan thorium membantu merangsang emisi elektron (termion). Ini adalah aditif oksida yang paling populer karena biayanya yang rendah, tetapi telah dihapus demi elemen non-radioaktif seperti serium, lantanum, dan zirkonium.
Nikel terdispersi Thoria menemukan aplikasinya dalam berbagai operasi suhu tinggi seperti mesin pembakaran karena merupakan bahan tahan mulur yang baik. Ini juga dapat digunakan untuk menjebak hidrogen.
=== Katalisis ===
Thorium dioksida hampir tidak memiliki nilai sebagai katalis komersial, tetapi aplikasi tersebut telah diteliti dengan baik. Ini adalah katalis dalam sintesis cincin besar Ruzicka. Aplikasi lain yang telah dieksplorasi meliputi perengkahan minyak bumi, konversi amonia menjadi asam nitrat dan pembuatan asam sulfat.<ref name=Ullmann>Stoll, Wolfgang (2012) "Thorium and Thorium Compounds" in ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry''. Wiley-VCH, Weinheim. {{doi|10.1002/14356007.a27_001}}</ref>
=== Agen radiokontras ===
Torium dioksida adalah bahan utama dalam Thorotrast, agen radiokontras yang dulu umum digunakan untuk angiografi serebral, namun menyebabkan bentuk kanker yang langka (angiosarcoma hepatik) bertahun-tahun setelah pemberian. Penggunaan ini diganti dengan yodium yang dapat disuntikkan atau suspensi barium sulfat yang dapat ditelan sebagai agen kontras sinar-X standar.<ref>[https://radiopaedia.org/articles/thorotrast Thorotrast]. radiopaedia.org</ref>
=== Mantel lampu ===
Penggunaan utama lainnya di masa lalu adalah mantel gas lentera yang dikembangkan oleh Carl Auer von Welsbach pada tahun 1890, yang terdiri dari 99% ThO2 dan 1% serium(IV) oksida. Bahkan hingga tahun 1980-an diperkirakan sekitar setengah dari semua ThO2 yang diproduksi (beberapa ratus ton per tahun) digunakan untuk tujuan ini. Beberapa mantel masih menggunakan torium, tetapi yttrium oksida (atau terkadang zirkonium oksida) semakin banyak digunakan sebagai pengganti.<ref>{{Greenwood&Earnshaw1st|pages=1425, 1456}}</ref>
=== Pembuatan kaca ===
[[File:Yellowing of thorium lenses.jpg|left|thumb|Lensa thorium dioksida yang menguning (kiri), lensa serupa yang sebagian sudah menguning dengan radiasi ultraviolet (tengah), dan lensa tanpa menguning (kanan)]]
Ketika ditambahkan ke kaca, torium dioksida membantu meningkatkan indeks biasnya dan menurunkan dispersi. Kaca semacam itu digunakan dalam lensa berkualitas tinggi untuk kamera dan instrumen ilmiah. Radiasi dari lensa-lensa ini dapat menggelapkan dan menguningkannya selama bertahun-tahun dan menurunkan film, tetapi risiko kesehatannya minimal. Lensa yang menguning dapat dikembalikan ke keadaan aslinya yang tidak berwarna dengan paparan yang lama terhadap radiasi ultraviolet yang intens. Torium dioksida sejak saat itu telah digantikan oleh oksida tanah jarang seperti lantanum oksida di hampir semua kaca indeks tinggi modern, karena memberikan efek yang serupa dan tidak bersifat radioaktif.<ref name=CRC>{{cite book| last= Hammond| first= C. R.| title= The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics| edition= 81st| publisher= [[CRC Press]]| isbn= 978-0-8493-0485-9| date= 2004| url-access= registration| url= https://archive.org/details/crchandbookofche81lide}}</ref><ref>{{Cite web|author=Oak Ridge Associated Universities|year=1999|title=Thoriated Camera Lens (ca. 1970s)|url=https://orau.org/health-physics-museum/collection/consumer/products-containing-thorium/camera-lens.html|url-status=live|access-date=29 September 2017}}</ref><ref>{{cite book |first=W. |last=Stoll |chapter=Thorium and Thorium Compounds |doi=10.1002/14356007.a27_001 |title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |publisher=Wiley-VCH |year=2005 |isbn=978-3-527-31097-5 |page=32}}</ref>
==Referensi==
Baris 6 ⟶ 30:
==Sumber terkutip==
*{{cite book | editor= Haynes, William M. | year = 2011 | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition = 92nd | publisher = [[CRC Press]] | isbn = 978-1439855119| title-link = CRC Handbook of Chemistry and Physics }}
{{Authority control}}
Baris 14 ⟶ 35:
[[Kategori:Hepatotoksin]]
[[Kategori:Oksida]]
[[Kategori:Senyawa torium]]
[[Kategori:Bahan tahan api]]
[[Kategori:Struktur kristal fluorite]]
[[Kategori:Kimia nuklir]]
[[Kategori:Bahan nuklir]]
[[Kategori:Struktur kristal fluorite]]
{{kimia-stub}}
{{nuklir-stub}}
|