Torium dioksida: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Wiz Qyurei (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan pranala ke halaman disambiguasi |
||
Baris 1:
{{chembox
| Verifiedfields = changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 433232426
| Name = Torium dioksida
| ImageFile = Fluorite-unit-cell-3D-ionic.png
| ImageSize =
| ImageName =
| IUPACName = Torium dioksida<br>Torium(IV) oksida
| OtherNames = Toria<br>Torium anhidrida
|Section1={{Chembox Identifiers
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CASNo = 1314-20-1
| ChEBI = 37339
| ChemSpiderID = 14124
| EC_number = 215-225-1
| Gmelin = 141638
| PubChem = 14808
| UNNumber = 2910 2909
| UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
| UNII = 9XA7X17UQC
| InChI = 1S/2O.Th
| StdInChIKey = ZCUFMDLYAMJYST-UHFFFAOYSA-N
| SMILES = O=[Th]=O
}}
|Section2={{Chembox Properties
| Formula = ThO<sub>2</sub>
| MolarMass = 264,037 g/mol<ref name=crc1/>
| Appearance = padatan putih<ref name=crc1/>
| Odor = nirbau
| Density = 10,0 g/cm<sup>3</sup><ref name=crc1>Haynes, hlm. 4.95</ref>
| Solubility = tidak larut<ref name=crc1/>
| SolubleOther = tidak larut dalam [[alkali]]<br>sedikit larut dalam [[asam]]<ref name=crc1/>
| MeltingPtC = 3350
| MeltingPt_ref=<ref name=crc1/>
| BoilingPtC = 4400
| BoilingPt_ref=<ref name=crc1/>
| RefractIndex = 2,200 (torianit)<ref>Haynes, hlm. 4.144</ref>
| MagSus = −16,0·10<sup>−6</sup> cm<sup>3</sup>/mol<ref>Haynes, p. 4.136</ref>
}}
|Section3={{Chembox Structure
| CrystalStruct = [[Struktur fluorit|Fluorit]] (kubus), [[Simbol Pearson|''cF12'']]
| SpaceGroup = Fm<u style="text-decoration:overline">3</u>m, No. 225
| Coordination = Tetrahedron (O<sup>2−</sup>); kubus (Th<sup>IV</sup>)
| LattConst_a = 559,74(6) pm<ref name=Yamashita>{{Cite journal | title = Thermal expansions of NpO<sub>2</sub> and some other actinide dioxides | journal = J. Nucl. Mater. | volume = 245 | issue = 1 | year = 1997 | pages = 72–78 |author1=Yamashita, Toshiyuki |author2=Nitani, Noriko |author3=Tsuji, Toshihide |author4=Inagaki, Hironitsu | doi = 10.1016/S0022-3115(96)00750-7 | bibcode = 1997JNuM..245...72Y }}</ref>
}}
|Section4={{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = −1226(4) kJ/mol
| Entropy = 65,2(2) J K<sup>−1</sup> mol<sup>−1</sup>
}}
|Section7={{Chembox Hazards
| GHS_ref=<ref>{{cite web |title=Thorium dioxide |url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/14808#section=Safety-and-Hazards |website=pubchem.ncbi.nlm.nih.gov |language=en}}</ref>
| GHSPictograms = {{GHS06}}{{GHS08}}
| GHSSignalWord = Bahaya
| HPhrases = {{H-phrases|301|311|331|350|373}}
| PPhrases = {{P-phrases|203|260|261|264|270|271|280|301+316|302+352|304+340|316|318|319|321|330|361+364|403+233|405|501}}
| ExternalSDS =
| NFPA-H = 2
| NFPA-F = 0
| NFPA-R = 0
| NFPA-S = RA
| FlashPt = Tidak mudah terbakar
| LD50 = 400 mg/kg
}}
|Section8={{Chembox Related
| OtherAnions =
| OtherCations = [[Hafnium dioksida|Hafnium(IV) oksida]]<br/>[[Serium(IV) oksida]]
| OtherFunction =
| OtherFunction_label =
| OtherCompounds = [[Protaktinium(IV) oksida]]<br/>[[Uranium dioksida|Uranium(IV) oksida]]
}}
}}
'''Torium dioksida''' (ThO<sub>2</sub>), juga disebut '''torium(IV) oksida''', adalah sebuah padatan kristal, seringkali berwarna putih atau kuning. Juga dikenal sebagai '''toria''', ia diproduksi terutama sebagai produk sampingan dari produksi [[lantanida]] dan [[uranium]].<ref name=Yamashita/> [[Torianit]] adalah nama bentuk mineralogi dari [[torium]] dioksida. Ia cukup langka dan mengkristal dalam sistem isometrik. [[Titik lebur]] torium oksida adalah 3300 °C – tertinggi dari semua oksida yang diketahui. Hanya beberapa unsur (meliputi [[wolfram]] dan [[karbon]]) dan beberapa senyawa (meliputi [[tantalum karbida]]) yang memiliki titik lebur lebih tinggi.<ref>{{cite book | last = Emsley | first = John | title = Nature's Building Blocks | edition = 1, Sampul keras | publisher = [[Oxford University Press]] | year = 2001 | pages = [https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/441 441] | isbn = 978-0-19-850340-8 | url = https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/441 }}</ref> Semua senyawa torium, termasuk torium dioksida, bersifat [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] karena tidak ada [[isotop torium]] yang stabil.
==Struktur dan reaksi==
Toria eksis sebagai dua polimorf. Satu memiliki struktur kristal [[fluorit]]. Ini jarang terjadi di antara biner dioksida. (Oksida biner lainnya dengan struktur fluorit termasuk [[serium(IV) oksida|serium dioksida]], [[uranium dioksida]], dan [[Plutonium(IV) oksida|plutonium dioksida]]).{{Butuh klarifikasi|date=Juni 2023}}<!-- contoh-contoh lain ini juga merupakan struktur fluorit; perlu referensi sekunder untuk membahas mengapa ini layak disebutkan dan [[Wikipedia:Pemastian|WP:V]] bahwa itu benar --> [[Celah pita]] toria adalah sekitar 6 eV. Bentuk tetragon dari toria 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 [[dismutasi|reaksi disproporsionasi]] (kesetimbangan dengan logam torium cair) di atas suhu 1.850
==Aplikasi==
===Bahan bakar nuklir===
Torium dioksida (toria) 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 [[bahan fisil|fisil]] (tetapi "[[bahan subur|subur]]", membiakkan uranium-233 yang bersifat fisil di bawah pemborbardiran [[neutron]]); karenanya, ia harus digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir bersama dengan [[isotop]] fisil dari [[uranium]] atau [[plutonium]]. Hal ini dapat dicapai dengan mencampur torium dengan uranium atau plutonium, atau menggunakannya dalam bentuk murni bersamaan dengan [[bahan bakar nuklir|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 pengoperasiannya lebih rendah), titik leburnya yang jauh lebih tinggi, dan stabilitas kimiawinya (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>
Torium 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.
===
Torium dioksida digunakan sebagai penstabil pada [[Elektrode|elektroda]] [[wolfram]] pada [[Las busur wolfram gas|pengelasan TIG]], [[tabung elektron]], dan mesin [[turbin gas]] [[pesawat udara|pesawat terbang]]. Sebagai [[logam paduan|paduan]], logam wolfram yang ditoriasi tidak mudah berubah bentuk karena bahan fusi tinggi toria menambah sifat mekanik suhu tinggi, dan torium membantu merangsang emisi [[elektron]] ([[emisi termionik|termion]]). Ia adalah aditif oksida yang paling populer karena biayanya yang rendah, tetapi telah dihapus demi unsur nonradioaktif seperti [[serium]], [[lantanum]], dan [[zirkonium]].
Nikel terdispersi toria menemukan aplikasinya dalam berbagai operasi suhu tinggi seperti mesin pembakaran karena merupakan bahan tahan mulur yang baik. Ia juga dapat digunakan untuk menjebak hidrogen.
===Katalisis===
Torium dioksida hampir tidak memiliki nilai sebagai katalis komersial, tetapi aplikasi tersebut telah diteliti dengan baik. Ia adalah katalis dalam [[Reaksi Ružička|sintesis cincin besar Ruzicka]]. Aplikasi lain yang telah dieksplorasi meliputi [[perengkahan|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]], sebuah [[agen radiokontras]] yang dulu umum digunakan untuk [[Kateterisasi otak|angiografi serebral]], namun menyebabkan bentuk kanker yang langka ([[angiosarkoma]] hepatik) bertahun-tahun setelah pemberian. Penggunaan ini diganti dengan [[Kontras teriodinasi|iodin 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===
{{Utama|Kaus lampu}}
Penggunaan utama lainnya di masa lalu adalah [[Kaus lampu|mantel gas]] lentera yang dikembangkan oleh [[Carl Auer von Welsbach]] pada tahun 1890, yang terdiri dari 99% ThO<sub>2</sub> dan 1% [[serium(IV) oksida]]. Bahkan hingga tahun 1980-an diperkirakan sekitar setengah dari semua ThO<sub>2</sub> yang diproduksi (beberapa ratus ton per tahun) digunakan untuk tujuan ini. Beberapa mantel masih menggunakan torium, tetapi [[itrium oksida]] (atau terkadang [[zirkonium dioksida|zirkonium oksida]]) semakin banyak digunakan sebagai pengganti.<ref>{{Greenwood&Earnshaw1st|pages=1425, 1456}}</ref>
===Pembuatan kaca===
[[Berkas:Yellowing of thorium lenses.jpg|left|thumb|Lensa torium dioksida yang menguning (kiri), lensa serupa yang sebagian sudah menguning dengan radiasi ultraungu (tengah), dan lensa yang belum menguning (kanan)]]
Ketika ditambahkan ke [[kaca]], torium dioksida membantu meningkatkan [[indeks bias]]nya dan menurunkan [[dispersi]]nya. 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 ultraungu 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= 81| 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=12 Juni 2023}}</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==
{{reflist}}
==Sumber terkutip==
*{{cite book | editor= Haynes, William M. | year = 2011 | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition =
{{Senyawa torium}}
{{Oksida}}
{{Authority control}}
Baris 41 ⟶ 114:
[[Kategori:Kimia nuklir]]
[[Kategori:Bahan nuklir]]
| |||