Apa Itu Boron? Ciri, sifat, kegunaan, kelimpahan

Boron adalah unsur multiguna. Ini adalah nutrisi penting bagi tanaman, komponen penting dalam industri nuklir dan bahan utama cairan aneh yang disebut oobleck.

Bertengger di sebelah karbon pada Tabel Unsur Berkala, boron adalah metaloid, suatu zat dengan sifat logam dan non logam. Boron adalah unsur yang rumit, seperti yang dikatakan profesor Universitas Stony Brook Artem Oganov pada New York Times pada 2009.

“Boron adalah unsur yang benar-benar skizofrenia,” kata Oganov. “Itu adalah elemen frustrasi total. Dia tidak tahu apa yang ingin dilakukannya. Hasilnya adalah sesuatu yang sangat rumit.”

Senyawa boron, terutama boraks, telah digunakan oleh manusia selama ribuan tahun, menurut Chemicool. Borax (sodium tetraborate) terbentuk secara alami selama penguapan beberapa danau garam, menurut AZoM, situs referensi online untuk komunitas teknik dan ilmu material. Pada abad kedelapan A.D., boraks diekspor dari danau-danau Tibet di sepanjang Jalur Sutra untuk digunakan oleh tukang emas dan perajin emas Arab; itu juga digunakan untuk membuat glasir keramik di Cina.

Ini menggunakan awal gema dalam nama boraks (dan akhirnya, boron): Kata ini dari bahasa Arab “buraq,” atau putih. Namun, unsur itu sendiri tidak diekstraksi sampai 1808, menurut Royal Society of Chemistry. Bahkan kemudian, ahli kimia tidak bisa mendapatkan bentuk murni dari boron. Tujuan itu tidak tercapai sampai seabad kemudian, pada tahun 1909, ketika ahli kimia AS Yehezkiel Weintraub mengisolasi 99 persen boron murni.

Sebagai bagian dari boraks, boron adalah unsur rumah tangga yang sangat umum ditemukan dalam banyak deterjen. Boron juga dalam resep untuk oopleck goop ilmiah-adil, cairan dengan beberapa sifat yang sangat aneh.

Campuran larutan boraks dan lem cair menciptakan zat yang cair ketika dituang tetapi padat ketika berada di bawah tekanan. Oobleck adalah fluida non-Newtonian, yang berarti viskositasnya tergantung pada gaya geser yang diterapkan padanya.

Lem dan oobleck bergabung untuk membuat molekul polimer panjang dan tipis. “Ketukan” atau tekanan kuat memaksa molekul-molekul dalam fluida menjadi satu, menciptakan padatan. Gerakan lambat seperti menuangkan atau menyodok dengan lembut memungkinkan molekul mengalir satu sama lain, membuat oobleck berperilaku seperti cairan. Konsep yang sama inilah yang membuat Silly Putty mampu mengalir dan terpental. (Oobleck juga dapat dibuat dengan campuran tepung jagung dan air.)

Tapi boron tidak semuanya menyenangkan dan permainan. Isotop boron-10 sangat baik dalam menyerap neutron. Ini sangat berguna untuk fisi nuklir, yang didorong oleh neutron yang membelah atom uranium. Kunci dari proses ini adalah menyeimbangkannya sehingga setiap peristiwa fisi memicu hanya satu peristiwa fisi lagi; jika tidak, reaksi-reaksi itu melaju cepat seperti kereta yang sedang melaju dan reaktor dikatakan superkritis. Berita buruk di sekitar.

Untuk menjaga reaksi nuklir tetap seimbang, reaktor dilengkapi dengan perangkat yang disebut batang kendali, sering kali terbuat dari boron atau elemen lain, menurut Komisi Pengaturan Nuklir AS. Boron menyerap kelebihan neutron, mencegahnya melekat ke terlalu banyak atom uranium.

Siapa yang tahu?

Boron mungkin telah menjadi kunci bagi evolusi kehidupan di Bumi. Unsur menstabilkan ribosa, bagian dari RNA, molekul rakitan yang mungkin telah mendahului DNA. (Virus pada dasarnya menjelajahi untaian RNA.) Sebuah studi Juni 2014 menemukan bahwa boron hadir di batuan tertua di Bumi, yang berasal dari 3,8 miliar tahun yang lalu. Penelitian ini membuktikan bahwa Bumi purba memiliki bahan yang dibutuhkan untuk membangun RNA.

Atau mungkin RNA pertama yang mendapatkan boronnya dari luar angkasa. Sebuah studi tahun 2013 menemukan bahwa meteorit Mars yang mendarat di Antartika mengandung 10 kali boron dari setiap benda luar angkasa yang sebelumnya diukur.

Boron, dalam bentuk kristal, adalah elemen tersulit kedua di belakang karbon (dalam bentuk intan), menurut Chemicool.

Tidak seperti banyak unsur, yang terbentuk dalam reaksi fusi dalam bintang-bintang, boron terbentuk setelah Big Bang oleh proses yang disebut spallation ray kosmik. Selama proses ini, tabrakan sinar kosmik membelah inti atom, menyebabkan pembelahan.

Senyawa yang satu ini yakni boron merupakan unsur yang bisa digunakan dalam pertunjukan kembang api. Untuk lebih jelasnya mari kita simak uraian dalam artikel berikut ini yang membahas tentang boron, serta keberadaan di alam juga ciri dan sifatnya. Selamat menyimak semoga bermanfaat!

Pengertian Boron

Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang B dan nomor atom 5. Elemen metaloid trivalen, boron banyak terdapat di batu borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

Senyawa boron (Arab: Buraq, Persia: Burah) telah diketahui sejak ribuan tahun yang lalu, tetapi unsur ini tidak ditemukan sampai tahun 1880 oleh Sir Humpry Davy, Gay-Lussac, dan Thenard.

Kelimpahan Boron di alam

Unsur ini tidak ditemukan di alam, tetapi timbul sebagai asamothorboric dan biasanya ditemukan dalam sumber mata air gunung berapi dan sebagai borates di dalam boron dan colemantie. Ulexite, mineral boron yang lain dianggap sebagai serat optik alami.

Sumber-sumber penting boron adalah rasorite (kernite) dan tincal (bijih borax). Kedua bijih ini dapat ditemukan di gurun Mojave. Tincal merupakan sumber penting boron dari Mojave. Deposit borax yang banyak juga ditemukan di Turkey.

Ciri-ciri dan sifat Boron

Boron muncul secara alami sebagai campuran isotop 10B sebanyak 19.78% dan isotop 11B 80.22%. Kristal boron murni dapat dipersiapkan dengan cara reduksi fase uap boron triklorida atau tribomida dengan hidrogen pada filamen yang dipanaskan dengan listrik. Boron yang tidak murni (amorphous boron) menyerupai bubuk hitam kecokletan dan dapat dipersiapkan dengna cara memanaskan boron trioksida dengan bubuk magnesium.

Boron dengan kemurnian 99.9999% telah diproduksi dan tersedia secara komersil. Boron bukan konduktor listrik yang bagus pada suhu ruangan, tetapi pada suhu yang lebih tinggi.

Proses pembuatan boron

Boron (B) tdk terlalu banyak diproduksi dlm laboratorium karena telah dpt diperoleh secara komersial. Secara umum,Boron (B) berasal dari tourmaline, borax [Na2B4O5(OH)4.8H2O], dan kernite [Na2B4O5(OH)4.2H2O]. Unsur ini susah diperoleh dalam bentuk murni karena titik lelehnya yang tinggi (2250 ˚C) dan sifat korosif cairannya. Ia dibuat dalam kemurnian 95 – 98% sebagai bubuk amorf dengan reduksi B2O3 dengan Mg, diikuti dengan pencucian produknya dengan larutan NaOH, HCl, dan HF.

B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO

Kegunaan boron

Boron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan warna hijau dan dalam roket sebagai pemicu.

Senyawa boron yang paling komersial adalah Na2B4O75H2O. Pentrahidra ini digunakan dalam jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborate bleach).

Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan dalam penyembuhan arthritis.

Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron. Boron nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi seperti grafit.

Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap filamen boron juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat antariksa.

Boron mirip dengan karbon dalam memiliki kapasitas membentuk jaringan molekul dengan ikatan kovalen. Karbonat, metalloboran, fosfakaboran dan semacamnya terdiri dari ribuan senyawa.

Contoh kegunaan Boron dalam kehidupan sehari-hari:

Borax (Na2B4O7.10H2O) digunakan sebagai bahan pembersih (pemutih), kaca, keramik, pupuk, kertas dan cat.

Asam boric (H3BO3) digunakan dalam bidang medis sebagai antiseptik dan astringent.

Boron karbida (B4C) digunakan untuk membuat amplas.

Digunakan untuk mendeteksi dan mengontrol jumlah neutron pada reaktor nuklir.

Penanganan

Unsur boron dan borat tidak dianggap berbahaya, dan perlu penanganan spesial. Walau begitu, beberapa senyawa boron hidrogen sangat beracun dan memerlukan penanganan ekstra hati-hati.

Keterangan unsur

  • Simbol : B
  • Radius Atom : 0.98 Å
  • Volume Atom : 4.6 cm3/mol
  • Massa Atom    : 10.811
  • Titik Didih : 4275 K
  • Radius Kovalensi : 0.82 Å
  • Struktur Kristal : Rhombohedral
  • Massa Jenis : 2.34 g/cm3
  • Konduktivitas Listrik : 5 x 106 ohm-1cm-1
  • Elektronegativitas : 2.04
  • Konfigurasi Elektron : [He]2s2
  • Formasi Entalpi : 22.6 kJ/mol
  • Konduktivitas Panas : 27 Wm-1K-1
  • Potensial Ionisasi           : 8.298 V
  • Titik Lebur : 2365 K
  • Bilangan Oksidasi : 3
  • Kapasitas Panas : 1.026 Jg-1K-1
  • Entalpi Penguapan  : 507.8 kJ/mol