Logam tanah jarang atau unsur logam langka adalah salah satu mineral yang tersebar di permukaan bumi. Permukaan bumi di zaman dahulu telah berubah seiring berjalannya waktu.
Hal ini terjadi karena akibat adanya aktivitas vulkanik dan sering bertabrakan dengan benda langit. Peristiwa tersebut membuat penampakan baru di permukaan bumi hingga terlihat seperti sekarang.
Lapisan kerak bumi atau litosfer ini membuat cekungan yang berisi air, daratan, hingga deretan pegunungan yang menjulang tinggi.
Jika kita lihat secara geologis, litosfer ternyata masih menyimpan sumber-sumber mineral yang melimpah yang tersebar di seluruh dunia salah satunya adalah logam tanah jarang.
Pengertian Logam Tanah Jarang
Logam tanah jarang adalah unsur logam terbesar di dunia telah memiliki endapan unsur logam langka dalam bentuk primer seperti bijih besi serta sekunder berupa endapan aluvial dan laterit. Dalam dunia geologi, logam ini termasuk ke dalam golongan mineral kritis.
Logam tanah jarang adalah golongan mineral kritis yang bertebaran di permukaan seluruh kerak bumi namun dengan kuantitas yang kecil. Mineral kritis merupakan sumber daya mineral logam dan non logam bernilai tinggi, namun seiring berjalannya waktu pasokan mineral ini mengalami kelangkaan.
Pada tabel periodik, Logam tanah jarang atau juga dikenal dengan Rare-earth element (REE) memiliki 17 unsur kimia dengan 15 di antaranya merupakan unsur lantanida. Meskipun memiliki beragam unsur, namun jumlahnya tergolong sedikit.
Sejarah Logam Tanah Jarang
Sejarah penemuan unsur logam ini pertama kali ditemukan pada tahun 1787 oleh Karl Axel Arrhenius. Ia adalah seorang letnan yang saat itu bertugas di Swedia. Mineral pertama yang ia temukan adalah berwarna hitam bernama gadolinit.
Penemuan kali itu, membuat para peneliti terus melakukan eksplorasi guna menemukan mineral lain yang potensial. Pada tahun 1840 Klaporth bersama rekan-rekannya menemukan serium yang teroksidasi menjadi seria. Ekspedisi terus berlanjut hingga pada tahun 1842,
Mosander memisahkan senyawa bernama yttria menjadi tiga macam unsur melalui metode fraksinasi. Fraksinasi adalah proses penarikan senyawa dengan cara memisahkan ekstrak hasil maserasi dengan asam oksalat dan hidroksida.
Seiring berjalannya waktu, muncul unsur logam seperti yttrium, cerium, lanthanum, didymium, erbium dan tebium. Pada tahun 1879 para peneliti berhasil menemukan logam samarium dari mineral samarskit, disusuh tahun-tahun berikutnya oleh Welbach yang menemukan logam turunan yakni praseodimim dan neodimium dari samarskit.
Pada puncaknya Jean Charles bisa memisahkan senyawa gadolinium menjadi neoyttirum dan lutesium dan Cleve memisahkan tiga unsur sehingga memperoleh Erbium, Holminium dan Tulium.
Baca Juga: Apa Itu Energi Tak Terbarukan? Ini Dia Definisi Beserta Contohnya!
Contoh Logam Tanah Jarang
Kandungan logam tanah jarang adalah beragam. Memiliki kandungan unsur kimia yang terdiri dari itrium, besi, lanthanum, serium dan masih banyak lagi. Penamaan logam tanah jarang sebagian besar berdasarkan nama penemunya.
| Nomor Atom | Simbol | Nama | Etimologi/Asal Usul Kata | Penggunaan |
| 21 | Sc | Scandium | Scandium diambil dari kata scandinavia | Sebagai komponen pesawat terbang dan zat aditif untuk lampu merkuri |
| 39 | Y | Ytterbium | Ytterbium dari kata kota di Swedia | Sebagai komponen pelengkap pembuatan europium, , bidang gesek korek api dan pasir halus |
| 57 | La | Lantanum | Berasal dari bahasa Yunani “lanthanein” artinya tersembunyi | Sebagai bahan penyusun indeks retraktif tinggi, elektrode baterai. |
| 58 | Ce | Serium | Serium artinya Dewi Pertanium Romawi | Pemoles warna kuning pada kaca dan keramik. |
| 59 | Pr | Praseodimium | Memiliki asal usul kata “prasios” dan “didymos” | Bahan inti lampu karbon, pewarna pada kaca dan enamel. |
| 60 | Nd | Neodimium | Berasal dari bahasa Yunani “Neos” berarti baru dan “Didymos” artinya kembar | Sebagai pembentuk laser, pewarna ungu pada kaca dan keramik |
| 61 | Pm | Prometium | Titan Prometheus | Beterai nuklir |
| 62 | Sm | Samarium | Berasal dari nama Vasili Samarsky-Bykhovets | Laser, penangkap neutron |
| 63 | Eu | Europhium | Berasal dari kata eropa | Laser uap merkuri |
| 64 | Gd | Gadolinium | Berasal dari nama Johan Gadolin | Sebagai komponen kaca dengan indeks refraktif tinggi. |
| 65 | Tb | Terbium | Dari desa Ytterby, Swedia | Sebagai bagian magnet berbasis neodimium. Lampu fluorescent dan penstabil bahan bakar. . |
| 66 | Dy | Dysprosium | Artinya adalah susah untuk didapatkan. | Bahan magnet |
| 67 | Ho | Holimium | Berasal dari nama kota Stockholm | Pembuat laser dan magnet |
| 68 | Er | Erbium | Diambil dari salah satu nama desa erbium | Kegunaan elemen optik |
| 69 | Tm | Tulium | Dari Nama latin Thule | Komponen lampu dan laser |
| 70 | Yb | Ytterbium | Asal usul dari desa di Swedia | Agen pereduksi kimia |
| 71 | Lu | Lutesium | Dari kota Lutetia, Paris | Sebagai pendekteksi PET dan bahan pembuatan lampu LED |
Kandungan Logam Tanah Jarang
Sifat-sifat logam terbagi menjadi tiga antara lain valensi yang beragam, sifat magnetik dan spektra dan bilangan koordinasi dan stereokimia.
1. Valensi yang Beragam
Unsur-unsur lantanida membentuk ion-ion +2 atau +4. Ior +2 mudah teroksidasi dan ion+4 mengalami peristiwa reduksi menjadi +3. Peristiwa ini terdapat hubungan dengan entalpi pengionan unsur deret transisi pertama dan kulit 3D yang terisi setengah menjadi penyebab kestabilan mangan (II).
Untuk tingkat lantanida, tingkat oksidasi IV untuk cerium memberikan Ce4+ dengan konfigurasi kulit f yang kosong dari f14. Konfigurasi terisi setengah dari Gd akan mengalami produksi Eu2+ atau oksidasi berproduksi Tb4+
2. Sifat Magnetik dan Spektra
Ion seperti lantanida memiliki muatan negatif atau elektron tidak berwarna dan bersifat bisa ditarik oleh magnet. Ada perbedaan secara mendasar dari unsur grup d bahwa elektron 4f adalah elektron dalam dan terlindung sangat efektif dari pengaruh gaya eksternal oleh tumpukan kulit 5s2 dan 5p6
Maka dari itu, terdapat pengaruh benar-benar lemah dari medan ligan. Sehingga membentuk transisi elektron dari selang orbital f dan menimbulkan pita-pita serapan sangat sempit. Serta sifat magnetik ion sedikit dipengaruhi oleh sifat kimia di sekelilingnya.
3. Bilangan Koordinasi dan Stereokimia
Bilangan koordinasi lebih dari enam adalah ciri dari ion M3+. Nyatanya, hanya sedikit unsur yang terkoordinasi, namun bilangan koordinasi 7,8 dan 9 sedikit banyak mempengaruhi nilainya. Penurunan jari-jari dari unsur logam La ke Lu. Pembentukan kristal yang tidak sama serta bilangan koordinasi yang tidak sama membuka kemungkinan untuk tidak cocok pada bagian-bagian dari golongan lantanida.
Baca Juga : Kenali Batuan Karbonat sebagai Batuan Reservoir Penyimpan Minyak Bumi
Potensi Logam Tanah Jarang di Indonesia
Melansir CNN Indonesia, Indonesia menyimpan harta karun berupa logam tanah jarang yang terdapat di suatu wilayah tertentu. Badan Geologi Kementerian ESDM menyebutkan potensi kemunculan unsur logam yang bernilai ekonomi terdapat pada lumpur lapindo, Sidoarjo Jawa Timur yakni jenis unsur Cerium (Ce).
Selanjutnya di susul oleh Kepulauan Bangka Belitung, khususnya di daerah Bangka Selatan pada pertambangan timah dengan kuantitas yang begitu besar. Jumlah yang fantastis itu mengandung logam monasit 186.663 ton dan bentuk monosit 20.734 ton,
Di sisi lain, bagian timur Indonesia tepatnya Sulawesi Tengah terdapat unsur logam tanah jarang berbentuk laterit dengan kuantitas kurang lebih 443 ton.
Pemanfaatan Logam Tanah Jarang
Saat ini posisi penghasil logam tanah jarang terbesar adalah Tiongkok. Maka tidak heran, Tiongkok menjadi penguasa pasar barang elektronik di dunia karena melimpahnya logam-logam bernilai tinggi. Barang elektronik tersebut antara lain seperti komponen komputer, TV, monitor, handycam, dan manufaktur.
Seiring perkembangan teknologi yang pesat, potensi tersebut menjadi maksimal karena penggunaan logam tanah jarang yang tepat sasaran dan efektif sehingga kemajuan dalam peradaban manusia berkembang pesat. Hal ini dapat dibuktikan dengan pengembangan mobil tenaga listrik yang kian menjamur di dunia.
Contoh logam tanah jarang yang sering digunakan adalah jenis Nd, Pr, Dy, dan Tb sebagai pembuatan motor listrik dan generator mobil hybrid. Di sisi lain logam La, Nd dan Ce adalah bahan penyusun baterai mobil hybrid.
Kegunaan logam tanah jarang lainnya adalah sebagai bahan campuran pembuatan baja High Strength Low Ally (HSLA), stainless steel, superalloy dan baja karbon tinggi. Mengapa demikian? Karena sifatnya yang mampu meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap panas dan kekerasan produk sehingga tidak mudah rapuh.
Kandungan logam tanah jarang yang bersifat aditif, seperti magnesium dan aluminium mampu menguatkan material. Tak hanya itu, beberapa unsur logam lainnya dapat dimanfaatkan sebagai katalis pemurnian minyak. Campuran klorida ditambahkan dalam katalis zeolit untuk menaikkan efisiensi perubahan minyak mentah (CPO) menjadi bahan hasil pengolahan minyak.
Pemanfaatan lainnya yaitu untuk korek gas otomatis, lampu keamanan, perhiasan, cat, dan lem. Sedangkan untuk instalasi nuklir, logam tanah jarang untuk keperluan detektor nuklir, rod kontrol nuklir. Unsur logam Yttrium digunakan sebagai bahan keramik berwarna, pelindung panas dan karat, dan sensor oksigen.
Solar Industri menawarkan pembelian dan sewa tangki solar industri dengan berbagai kapasitas. Cek selengkapnya pada halaman produk kami.
