Argon (18-Ar) – Tabel Periodik – Unsur Kimia

Argon – Argon (18Ar)

Nama IndonesiaArgon
Nama Inggris / Nama lainArgon
Lambang AtomAr
Nomor Atom18
PenemuBaron Rayleigh
Tahun Penemu1894
Negara PenemuInggris
Massa Atom Relatif39,948
Bilangan Oksidasi
Konfigurasi Elektron[Ne]3s22p6
Titik Didih87,45 K
Titik Lebur83,95 K
Massa Jenis1,784 g/cm3
Struktur Kristalfcc
Elektronegativitas
Radius Atom0,88 Aº
Volume Atom24,2 cm3/mol
Radius Kovalensi0,98 Aº
Entalpi Penguapan6,506 kJ/mol
Entalpi Pembentukan1,188 kJ/mol
Konduktivitas Listrik
Konduktivitas Panas0,0177 Wm-1K-1
Potensial Inonisasi15,759 V
Kapasitas Panas0,520 Jg-1K-1
WarnaTidak berwarna
Periode3
GolonganVIIIA
Nama GolonganGas Mulia
WujudGas
Jenis UnsurNonlogam
Asal UnsurUnsur alam
ManfaatGas pengisi bola lampu, lampu reklame, dan pelindung logam terhadap oksigen di udara

Argon – Argon (18Ar)

Argon adalah unsur kimia dengan simbol Ar dan nomor atom 18. Ia berada pada golongan 18 tabel periodik dan merupakan gas mulia. Argon adalah gas ketiga yang paling umum di atmosfer bumi, dengan kelimpahan 0,934% (9.340 ppmv), menjadikannya gas dengan kelimpahan dua kali kelimpahan uap air (rata-rata 4.000 ppmv, tetapi bervariasi) dan 23 kali kelimpahan gas atmosfer lainnya, karbon dioksida (400 ppmv), dan lebih dari 500 kali kelimpahan gas mulia berikutnya, neon (18 ppmv).

Hampir semua argon ini adalah argon-40 radiogenik yang diturunkan dari peluruhan kalium-40 pada kerak bumi. Di alam semesta, argon-36 sejauh ini merupakan isotop argon yang paling umum, merupakan isotop argon yang diproduksi oleh nukleosintesis stelar dalam supernova. Sebagai tambahan, argon adalah gas mulia terbanyak di dalam kerak bumi, dengan kandungan 0,00015% dari kerak.

Nama argon diturunkan dari bahasa Yunani αργον, bentuk tunggal dari αργος yang berarti “malas” atau “tak aktif”, sebagai rujukan kepada kenyataan bahwa unsur ini hampir tidak pernah mengalami reaksi kimia. Oktet lengkap (delapan elektron) pada kulit elektron luarnya membuat argon stabil dan tahan terhadap ikatan dengan unsur lainnya. Temperatur titik tripelnya 83,8058 K adalah titik tetap yang ditentukan dalam International Temperature Scale 1990.

Vial berisi gas berpendar ungu
Argon Spectrum.png

Garis spektrum argon

Sedikit sampel argon padat yang sedang meleleh.

Sejarah Singkat

Meskipun argon berlimpah di atmosfer Bumi, argon menghindari penemuan sampai 1894 ketika Lord Rayleigh dan William Ramsay pertama kali memisahkannya dari udara cair. Faktanya gas telah diisolasi pada tahun 1785 oleh Henry Cavendish yang telah mencatat bahwa sekitar 1% dari udara tidak akan bereaksi bahkan di bawah kondisi yang paling ekstrim. 1% itu adalah argon.

Argon ditemukan sebagai hasil dari upaya menjelaskan mengapa kerapatan nitrogen yang diekstraksi dari udara berbeda dari yang diperoleh dengan dekomposisi amonia.

Ramsay menghilangkan semua nitrogen dari gas yang telah diekstraksi dari udara, dan melakukan ini dengan bereaksi dengan magnesium panas, membentuk magnesium nitrida padat. Dia kemudian dibiarkan dengan gas yang tidak akan bereaksi dan ketika dia memeriksa spektrumnya dia melihat kelompok baru garis merah dan hijau, membenarkan bahwa itu adalah elemen baru.

Isotop argon terstabil
Iso­topKelim­pahanWaktu paruh (t1/2)Moda peluruhanPro­duk
36Ar0.334%36Ar stabil dengan 18 neutron
37Arsyn35 dε37Cl
38Ar0.063%38Ar stabil dengan 20 neutron
39Arrenik269 yβ39K
40Ar99.604%40Ar stabil dengan 22 neutron
41Arsyn109.34 minβ41K
42Arsyn32.9 yβ42K

Tekanan uap

P (Pa)1101001 k10 k100 k
at T (K)4753617187

P= Suhu (Pascal); T= (Kelvin)

Struktur

Struktur kristal​kubus berpusat muka (fcc)

Struktur kristal Face-centered cubic untuk argon

Karakteristik

Argon memiliki kelarutan dalam air yang kurang lebih sama dengan oksigen, dan 2,5 kali lebih mudah larut dalam air daripada nitrogen. Argon tak berwarna, tak berbau dan tidak mudah terbakar serta tidak beracun dalam kondisi padat, cair, maupun gas. Argon bersifat inert secara kimia di bawah sebagian besar kondisi dan tidak membentuk senyawa yang stabil pada temperatur ruang.

Meskipun argon adalah suatu gas mulia, tetapi telah ditemukan memiliki kemampuan membentuk beberapa senyawa. Sebagai contoh, pembentukan argon fluorohidrida (HArF), suatu senyawa argon dengan fluor dan hidrogen yang stabil di bawah 17 K, telah dilaporkan oleh peneliti dari Universitas Helsinki pada tahun 2000. Meskipun senyawa argon netral pada keadaan dasar saat ini terbatas pada HArF, argon dapat membentuk klatrat dengan air ketika atom-atomnya terperangkap dalam kisi-kisi molekul air. Ion mengandung argon dan kompleks pada keadaan tereksitasi, seperti ArH+ dan ArF, telah diketahui keberadaannya. Perhitungan teoretis telah memprediksi beberapa senyawa argon stabil, tetapi jalur sintesisnya belum diketahui.

Penggunaan

Argon sering digunakan ketika suasana lembam diperlukan. Ini digunakan dengan cara ini untuk produksi titanium dan elemen reaktif lainnya. Hal ini juga digunakan oleh tukang las untuk melindungi daerah las dan bola lampu pijar untuk menghentikan oksigen dari korosi filamen.

Argon digunakan dalam tabung neon dan bola lampu berenergi rendah. Bola lampu berenergi rendah sering mengandung gas argon dan merkuri. Ketika dinyalakan, debit listrik melewati gas, menghasilkan sinar UV. Lapisan pada permukaan bagian dalam bola lampu diaktifkan oleh sinar UV dan bersinar terang.

Jendela berlapis ganda menggunakan argon untuk mengisi ruang di antara panel. Ban mobil mewah dapat berisi argon untuk melindungi karet dan mengurangi kebisingan jalan.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Umum)

Ada beberapa alasan yang berbeda penggunaan argon dalam aplikasi tertentu:

  • Diperlukan gas inert. Terutama, argon adalah alternatif paling ekonomis ketika nitrogen dianggap kurang inert.
  • Diperlukan konduktivitas termal rendah.
  • Diperlukan sifat elektroniknya (ionsasi dan/atau spektrum emisi).

Gas mulia lainnya mungkin dapat digunakan dengan baik dalam sebagian besar aplikasi ini, tetapi argon sejauh ini adalah yang termurah. Argon tidak mahal karena ia terdapat secara alami di udara, dan siap didapat sebagai produk samping pemisahan udara kryogenik dalam produksi oksigen cair dan nitrogen cair: konstituen utama udara digunakan pada industri skala besar. Gas mulia lainnya (kecuali helium) diproduksi dengan cara ini juga, tetapi argon adalah yang paling banyak. Banyaknya aplikasi argon muncul karena sifatnya yang inert dan relatif murah.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Industri)

Argon digunakan dalam beberapa proses industri bertemperatur tinggi, ketika zat yang biasanya tak reaktif menjadi reaktif. Misalnya, atmosfer argon digunakan dalam tanur listrik grafit untuk mencegah terbakarnya grafit. Untuk beberapa proses ini, kehadiran gas nitrogen atau oksigen dapat menyebabkan kecacatan bahan. Argon digunakan dalam berbagai macam pengelasan listrik seperti pengelasan listrik logam gas dan pengelasan listrik wolfram gas, seperti dalam pengolahan titanium dan unsur reaktif lainnya. Atmosfer argon juga digunakan untuk menumbuhkan kristal silikon dan germanium.

Argon digunakan dalam industri unggas untuk membuat asfiksia pada unggas, baik untuk pemusnahan setelah wabah penyakit massal, atau sebagai sarana pembantaian yang lebih manusiawi daripada mandi listrik. Massa jenis Argon relatif tinggi sehingga tetap berada di permukaan tanah saat terjadi kebocoran. Sifatnya yang tak reaktif menjadikannya cocok digunakan dalam produk pangan, dan karena ia menggantikan oksigen pada unggas yang mati, argon juga memperpanjang masa simpan. Argon kadang digunakan sebagai pemadam api ketika harus menghindari kerusakan peralatan.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Penelitian Ilmiah)

Argon cair digunakan sebagai target untuk percobaan neutrino dan mengarahkan pencarian materi gelap. Interaksi partikel hipotesis Weakly interacting massive particles (WIMP) dengan inti argon menghasilkan kilau cahaya yang dapat dideteksi menggunakan tabung pengganda foton ((Inggris): photomultiplier tube). Detektor dua fasa juga menggunakan gas argon untuk mendeteksi elektron ionisasi yang dihasilkan selama hamburan inti WIMP. Seperti kebanyakan gas mulia cair lainnya, argon memiliki kilau cahaya tinggi (~51 foton/keV), transparan terhadap kilau cahayanya sendiri, dan relatif mudah dimurnikan. Dibandingkan dengan

xenon, argon lebih murah dan memiliki profil waktu kilau yang berbeda yang memungkinkan pemisahan elektron rekoil dari inti rekoil. Sebaliknya, latar sinar beta intrinsiknya lebih besar karena kontaminasi 39Ar, kecuali menggunakan sumber argon bawah tanah yang memiliki jauh lebih sedikit kontaminasi 39Ar. Sebagian besar argon pada atmosfer bumi dihasilkan dari penangkapan elektron 40K jangka panjang (40K + e40Ar + ν) yang ada dalam kalium alami di bumi.

Aktivitas 39Ar di atmosfer terpelihara oleh produksi kosmogenik melalui reaksi 40Ar(n,2n)39Ar dan semacamnya. Waktu paruh 39Ar hanya 269 tahun. Alhasil, karena Ar bawah tanah, terlindungi oleh batuan dan air, memiliki lebih sedikit kontaminasi 39Ar. Detektor materi gelap saat ini dioperasikan menggunakan argon cair termasuk DarkSide, WArP, ArDM, microCLEAN dan DEAP-I. Percobaan neutrino termasuk Icarus dan MicroBooNE, keduanya menggunakan argon cair berkemurnian tinggi dalam bejana proyeksi waktu untuk pencitraan halus tiga dimensi pada interaksi neutrino.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Pengawet)

Argon digunakan untuk menggantikan udara yang mengandung oksigen dan uap air dalam bahan kemasan untuk memperpanjang masa simpan isi kemasan (argon mempunyai kode tambahan pangan Eropa E938). Oksidasi aerial, hidrolisis, dan reaksi kimia lainnya yang dapat mendegradasi produk dihambat atau dicegah total. Botol bahan kimia berkemurnian tinggi dan produk farmasi tertentu tersedia dalam botol bersegel atau ampul yang dikemas dalam argon.

Dalam pembuatan wine, argon digunakan dalam sejumlah aktivitas untuk mencegah timbunan oksigen pada permukaan cairan, yang dapat merusak wine dengan memfasilitasi metabolisme mikrobial (seperti bakteri asam asetat) dan reaksi redoks standar. Argon juga tersedia dalam bentuk aerosol dalam kaleng, yang dapat digunakan untuk mengawetkan senyawa seperti pernis, poliuretan, cat, dan sebagainya, pada penyimpanan setelah dibuka. Sejak 2002, Arsip Nasional Amerika Serikat menyimpan dokumen nasional penting seperti Deklarasi Kemerdekaan dan Undang-undang Dasar dalam kotak berisi argon untuk menghambat degradasi (perusakan).

Dengan menggunakan argon mengurangi kebocoran gas, dibandingkan dengan helium yang digunakan dalam prosedur ini selama lima dekade.

Sampel sesium dikemas dalam argon untuk mencegah reaksi dengan udara

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Peralatan Laboratorium)

Argon dapat digunakan sebagai gas inert dalam jalur Schlenk dan kotak sarung tangan. Penggunaan argon lebih disukai daripada nitrogen yang lebih murah karena nitrogen dapat bereaksi dengan pereaksi atau peralatan percobaan.

Argon dapat digunakan sebagai gas pembawa dalam kromatografi gas dan dalam ionisasi elektrospray spektrometri massa; argon merupakan gas pilihan untuk plasma dalam spektroskopi ICP. Argon lebih disukai untuk lapisan sputter spesimen dalam mikroskopi elektron pemindaian. Gas argon juga umum digunakan untuk deposisi sputter film tipis seperti dalam mikroelektronik dan untuk pembersihan wafer dalam mikropabrikasi.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Penggunaan Medis)

Prosedur bedah kryo {(Inggris): cryosurgery} seperti kryoblasi menggunakan argon cair untuk menghancurkan jaringan seperti sel kanker. Dalam pembedahan, ini digunakan dalam prosedur yang disebut “koagulasi dengan argon” {(Inggris):argon enhanced coagulation} yang merupakan suatu bentuk bedah elektron gelombang plasma argon. Prosedur ini mengandung risiko munculnya embolisme pada pasien dan dapat mengakibatkan kematian.

Laser argon biru digunakan dalam pembedahan untuk melakukan pengelasan arteri, menghancurkan tumor, dan memperbaiki kecacatan mata. Argon juga telah digunakan secara eksperimental untuk menggantikan nitrogen pada pernapasan atau dekomposisi campuran yang dikenal sebagai Argoks, untuk mempercepat eliminasi nitrogen terlarut dalam darah.

Penggunaan atau Aplikasi Lainnya (Penerangan)

Lampu pijar diisi dengan argon, untuk mengawetkan filamen dari oksidasi pada temperatur tinggi. Hal ini digunakan untuk cara tertentu mengionisasi dan memancarkan cahaya, seperti dalam lampu plasma dan kalorimetri pada percobaan fisika partikel. Lampu pelepasan gas yang diisi dengan argon murni menghasilkan cahaya lilac/ungu, diisi dengan argon dan raksa menghasilkan cahaya biru. Argon juga digunakan untuk menciptakan cahaya laser biru dan hijau.

Keterangan:

  • Massa atom relatif berdasarkan skala massa atom relatif karbon (Ar C=12)
  • Tanda “(  )” pada unsur – unsur radioaktif menunjukan nomor massa isotop unsur radioaktif yang mempunyai paruh waktu paling panjang
  • Massa jenis diukur pada suhu 300 K
  • Elektronegativitas ditulis berdasarkan aturan Pauling
Sumber / Daftar Pustaka / Referensi :

Harold D. Nathan. Pdh (2005). Cliff Quick Review: Kimia Dasar Cepat.  Jakarta: Pakar Raya
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Pudjaatmaka A. Hadyana (2004). Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Chem-is-try.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Iupac.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Team RSC (2020, April). Periodic Table. Science Park. Cambridge: Royal Society of Chemistry. Access INA

Wikipedia.org
(Pada: Harris .D (2007). Ensiklopedi Unsur Unsur Kimia. Jakarta: Kawan Pustaka)

Wikipedia (2020, April). Unsur Kimia. Access INA

Catatan situs:

  • Mohon dukungannya dengan share dan web bookmark (kode: ctrl + d) website kami .
  • Jangan lupa untuk like halaman facebook kami fb.com/analisis.id.
  • Jika ada gambar, link, dan ataupun file rusak silakan kirim pesan pada kolom komentar, kami akan segera membalasnya.
  • Sekilas tentang kami.