Uranium: Pengertian, sejarah, ciri-ciri, isotop

Uranium adalah unsur logam radioaktif, berwarna abu-abu perak dengan simbol U dan nomor atom 92. Uranium digunakan untuk menghasilkan energi nuklir berbahaya, senjata nuklir, dan sebagainya.

Sejarah

Unsur uranium ditemukan oleh kimiawan Jerman Martin Heinrich Klaproth pada tahun 1789. Ia berhasil mengendapkan endapan berwarna kuning dengan melarutkan uraninite dalam asam nitrat dan kemudian menggunakan natrium hidroksida untuk menetralkan larutan. Ia kemudian memanaskannya dengan batu bara dan memperoleh uranium oksida, tetapi menganggapnya sebagai logam uranium murni. Ia menamai unsur uranium dalam hubungannya dengan planet yang ditemukan Uranus delapan tahun sebelumnya.

Produksi logam uranium murni pertama kali dilakukan oleh Eugène-Melchior Péligot pada tahun 1841 melalui reaksi uranium tetrachloride dan kalium.

Ciri-ciri

Uranium adalah unsur alami yang memiliki nomor atom terbesar kedua setelah plutonium

Isotop

Semua isotop uranium tidak stabil dan radioaktif. Isotop uranium yang terbentuk secara alami adalah uranium-238 (99,2739 hingga 99,2752%), uranium-235 (0,7198 hingga 0,7202%), dan sejumlah kecil uranium-234 (0,0050-0,0059%). Ketiga isotop bersifat radioaktif dan membusuk serta melepaskan partikel alfa. Uranium-238 memiliki paruh 4,47 miliar tahun, sekitar usia Bumi sedangkan uranium-235 memiliki paruh 704 juta tahun.

Tingkat oksidasi yang paling umum untuk uranium adalah +2 dan +4 dengan oksida menjadi uranium dioksida, UO2 dan uranium trioksida, UO3. Uranium dioksida serta triuranium oksida, U 3 O 8 adalah uranium oksida yang paling umum. Uranium dioksida adalah bentuk uranium yang biasa digunakan dalam reaktor nuklir. Residu uranium biasanya dikonversi menjadi oksida karena stabilitasnya.

Logam uranium dapat dipanaskan hingga 250 hingga 300 ° C untuk bereaksi dengan hidrogen dan kemudian menghasilkan uranium hidrida. Suhu pemanasan yang lebih tinggi dapat menyebabkan hidrogen larut dari senyawa. Metode ini menjadikan uranium hidrida sebagai prekursor utama senyawa-senyawa karbida, nitrida, dan uranium halida serta bubuk uranium reaktif.

Uranium fluorida diproduksi dari uranium tetrafluorida yang dibentuk oleh hidrolisis uranium dioksida.

Proses leaching menggunakan bantuan asam atau basa. Pemilihan asam atau basa biasanya dilakuakan atas dasar ekonomis, yang tergantung dari sifat bijih Uranium yang didapat.

1.Acid Leaching (Pencucian Asam)

Pencucian Asam memiliki beberapa keuntungan yakni lebih efektif terhadap bijih yang sulit dimurnikan, membutuhkan temperatur rendah dalam prosesnya, dan waktu yang dibutuhkan relative lebih singkat dibandingkan pencucian dengan basa. Selain itu, pencucian asam juga membutuhkan perlakuan awal yang lebih sedikit karena ukuran partikel yang dibutuhkan setelah proses grinding tidak perlu terlalu kecil. Pada proses pencucian asam ini terjadi proses oksidasi senyawa Uranium. Oksidator yang biasa digunakan adalah Mangan dioksida (MnO2),  Natrium Klorat  (NaClO3), dan garam Besi (II). Reaksi tersebut menggunakan bantuan asam sulfat. Penggunaan asam sulfat juga untuk melarutkan kompleks uranil sulfat yang dihasilkan [UO2(SO4)3]4-. Reaksi ini menghasilkan produk samping berupa gas H2, H2S, dan CO2.

2.Alkaline Leaching (Pencucian Basa)

Meskipun memiliki beberapa kelemahan dibandingkan dengan pencucian asam, pencucian basa memiliki keuntungan yang cukup besar. Larutan alkalis yang digunalan dapat lebih selektif terhadap mineral Uranium sehingga larutan yang dihasilkan dari pencucian akan lebih sedikit pengotornya. Uranium oksida dapat langsung didapat tanpa pemurnian lebih lanjut. Proses pencucian ini menghaslilkan anion yang mudah larut yakni uranil trikarbonat UO2(CO3)34-. Seperti pada pencucian asam, oksidator digunakan untuk mendapatkan kation Uranium heksavalen (U6+ ). Larutan alkalis yang digunakan antara lain Natrium bikarbonat dan Natrium karbonat. Larutan tersebut menjaga pembentukan senyawa uranil hidroksida yang sukar larut.

3.Metode Alternatif

Proses ekstraksi Uranium juga dapat dilakukan secara in situ, yakni dengan memompakan larutan pencuci ke dalam tanah yang mengandung bijih Uranium seperti pada Gambar. Pada gambar tersebut tampak larutan pencuci dipompakan ke dalam zona lapisan bijih yang mengandung Uranium. Larutan hasil pencucian dapat dipompa kembali untuk proses lebih lanjut.

 

 

Menarik lainnya

© 2024 Pengertian.Apa-itu.NET