Post on 17-Mar-2023
TUGAS KIMIA UNSUR
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Unsur
Yang dibimbing oleh Bapak Dr.rer.nat Rachmat Triandi Tjahjanto, S.Si.,M.Si
UNSUR GOLONGAN HALOGEN (VIIA) TERAPAN
Disusun oleh :
Kelompok 8
1. Umi Farida (125090206111002)
2. Khoirul Hani’in (125090207111010)
3. Lucky Wardhani (125090207111021)
4. M Abdi Baihaqi (125090207111025)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Unsur-unsur golongan VIIA sering disebut juga sebagai
golongan Halogen. Kelompok unsur ini terdiri dari: fluor
(F), klor (Cl), brom (Br), yodium (I), dan astatin (At).
Halogen menandakan unsur-unsur yang menghasilkan garam jika
bereaksi dengan logam. Unsur golongan VIIA ini merupakan
unsur nonlogam paling reaktif. Unsur-unsur ini tidak
ditemukan di alam dalam keadaan bebas, melainkan dalam
bentuk garamnya. Mereka membutuhkan satu tambahan elektron
untuk mengisi orbit elektron terluarnya, sehingga cenderung
membentuk ion negatif bermuatan satu. Ion negatif ini
disebut ion halida, dan garam yang terbentuk oleh ion ini
disebut halida. Keberadaan unsur-unsur halogen di alam,
semuanya ditemukan dalam keadaan diatomik. Hal ini terjadi
karena unsur-unsur halogen tidak stabil jika berdiri
sendiri. Oleh karena itu, unsur halogen harus berikatan agar
stabil. Unsur-unsur halogen dapat ditemukan di beberapa
tempat. Fluorin dapatditemukan di atas permukaan tanah.
Klorin dapat ditemukan di dalam air laut. Bromin juga dapat
ditemukan di dalam air laut. Begitu juga dengan iodin, yang
dapatditemukan di dalam air laut. Astatin dapat ditemukan
dari pemboman bismuth dengan partikel alfa.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah dari unsur-unsur golongan halogen?
2. Bagaimana sumber dan kelimpahan dari unsur-unsur
golongan halogen di alam dan apa saja sumber dari unsur-
unsur tersebut?
3. Bagaimana cara mengisolasi dan mengekstraksi unsur-unsur
golongan halogen?
4. Apa saja manfaat dari unsur-unsur golongan halogen?
5. Apa saja dampak positif dan negatif dari unsur-unsur
golongan halogen?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui sejarah dari unsur-unsur golongan halogen
2. Mengetahui sumber dan kelimpahan dari unsur-unsur
golongan halogen di alam serta mengetahui sumber dari
unsur-unsur tersebut
3. Mengetahui cara mengisolasi dan mengekstraksi unsur-
unsur golongan halogen
4. Mengetahui manfaat dari unsur-unsur golongan halogen
5. Mengetahui dampak negative dari unsur-unsur golongan
halogen
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah Unsur-Unsur Golongan Halogen
2.1.1 Fluor
Flor disebutkan pertama kali dalam sejarah pada tahun
1670 ketika ditulis tentang manfaatnya untuk penggores kaca,
menggunakan fluorspar hijau (fluorit), yang merupakan
kalsium fluorida (CaF2). Pada awal 1700 ahli kimia mencoba
untuk mengidentifikasi materi yang tergores kaca. Meskipun
Carl Wilhelm Scheele pertama kali "menemukan" flor pada
tahun 1771, ia tidak diberi penghargaan karena unsur Flor
belum diisolasi dan diidentifikasi dengan benar. Pada tahun
1869 George Gore menghasilkan sejumlah kecil flor melalui
proses elektrolisis. Dia tidak menyadari bahwa gas fluor
akan bereaksi dengan hidrogen yang diproduksi pada elektroda
(katoda) dan akan menjadi sangat eksplosif (meledak). Pada
tahun 1886 seorang ahli kimia Perancis, Ferdinand Frederich
Henri Moissan (1852-1907), menggunakan elektroda platinum
untuk menghasilkan florin dari elektrolisis kalium fluorida
(KF) dan asam fluorida (HF). Moissan mampu memuat masing-
masing gas secara terpisah, sehingga mencegah ledakan.
Moissan diberikan penghargaan dengan penemuan flor, karena
cara unik menghasilkan dan mengidentifikasi unsur. Moissan
dianugerahi Hadiah Nobel 1906 untuk Kimia (Krebs, 2006).
Flor adalah gas berwarna kuning pucat yang bereaksi
dengan hampir semua molekul anorganik, organik, dan gas
mulia seperti Kr, Xe, dan Rd. Kemudahan reaksi F membuat F
sulit ditangani tetapi F mudah disimpan pada logam baja atau
monel (campuran Ni/Co). Nama Fluor berasal dari penggunaan
awal fluorspar (CaF2) sebagai fluks. Dalam bahasa Latin Fluor
artinya mengalir. Nama Flour disarankan untuk Sir Humphry
Davy oleh A.M. Ampkre pada tahun 1812. Sifat korosif dari
asam fluorida dan sifat khas fluorspar yang memancarkan
cahaya ketika dipanaskan (fluoresensi) ditemukan pada abad
ketujuh belas. Namun, semua upaya untuk mengisolasi unsur
baik oleh reaksi kimia atau dengan elektrolisis telah
digagalkan oleh reaktivitas yang ekstrim pada fluor bebas.
Akhirnya pada 1886 H. Moissan berhasil mengelektrolisis
larutan yang didinginkan dari KHF2 pada HF cair anhidrat,
menggunakan elektroda Par yang disegel menjadi U-tabung
platinum yang disegel dengan topi fluorspar. Atas prestasi
ini, Moissan dianugerahi Hadiah Nobel untuk Kimia di 1906.
teknologi fluorin dan aplikasi senyawa yang mengandung fluor
telah mengembangkan secara dramatis selama abad kedua puluh
(Greenwood dan Earnshaw, 1997).
2.1.2 Klor
Klor adalah gas beracun berwarna hijau kekuningan.
Klorin adalah halogen pertama yang dapat diisolasi dan
garamnya (NaCl) telah dikenal sejak zaman kuno. Kemanjuran
garam tersebut dalam diet manusia diakui sejak zaman kuno
klasik dan ada banyak referensi manfaatnya dalam Alkitab.
Penggunaan alkimia aqua regia (HCI/HNO3) untuk disosiasi emas
juga didokumentasikan dengan baik dari abad ketiga belas.
Asam klorida terkonsentrasi disiapkan oleh J. L. Glauber
pada tahun 1648 dengan memanaskan ZnCl2 terhidrasi dan pasir
dalam tabung kimia. Gas murni yang didapatkan pada reaksi
tersebut lebih banyak air bebas daripada reaksi merkuri oleh
J. Priestley pada tahun 1772. Hal ini diikuti oleh isolasi
gas klorin oleh C.W. Scheele tahun 1774. Scheele memperoleh
gas dengan mengoksidasi HCl dengan MnO2 dalam reaksi: 4NaCl +
2H2SO4 + MnO2 2Na2SO4 + MnCl2 + 2H2O + Cl2 (Greenwood dan
Earnshaw, 1997).
Pada tahun 1774 Carl Wilhelm Scheele bereksperimen
dengan mineral pyrolusite (mangan dioksida), yang merupakan
sumber utama logam mangan. Scheele menyampur bubuk pyrolusite
dengan asam muriatik (HCl), yang merupakan bentuk asam
klorida. Gas kuning kehijauan yang diproduksi sangat tajam
hasilnya, tapi Scheele tidak tahu apa itu. Karena sebagian
besar gas yang dia kerjakan tidak berwarna. Scheele diberi
penghargaan dengan penamaan gas klorin (Yunani : khlôros ;
artinya hijau). Scheele mengisolasi beberapa unsur dan
senyawa lainnya, termasuk oksigen, hidrogen fluorida,
hidrogen sulfida, dan hidrogen sianida. Beberapa waktu
kemudian, Sir Humphry Davy berpendapat bahwa ketika asam
bereaksi dengan logam dan muncul sumber gas, maka gas muncul
adalah dari asam. Pendapat ini bertentangan dengan sebagian
besar ahli kimia yang percaya bahwa sumber gas adalah logam
sendiri-bukan asam. Pada tahun 1810 Davy menyatakan penemuan
unsur baru yang tidak lain adalah klorin. Davy diakui
sebagai penemu klorin karena identifikasi secara benar
sebagai unsur baru. Beberapa ilmuwan mengklaim bahwa Davy
percaya unsur barunya adalah senyawa oksigen dan dengan
demikian salah didiagnosis unsur baru. Kebanyakan diterima
identifikasi unsur baru dan bekas nama yang diusulkan oleh
Scheele (Krebs, 2006).
2.1.3 Brom
Brom digunakan berabad-abad sebelum diidentifikasi.
Sebuah kerang laut yang dikenal sebagai murex yang
mengeluarkan cairan dapat dibuat menjadi pewarna dengan
harga yang mahal (dikenal sebagai Ungu Tyre). Namun, dyemakers
tidak menyadari bahwa senyawa bromin adalah bahan utama dari
pewarna sampai tahun 1900-an. Carl Lowig (1825),
menghasilkan zat cair gelap kemerahan yang sangat berbau dan
Lowig terdorong untuk menghasilkan lebih banyak zat ini dan
untuk dapat mempelajarinya. Namun, studinya tertunda oleh
kemampuannya untuk melakukannya. Sementara itu, ahli kimia
muda yang lain, Antoine-Jerome Balard (1802-1876), menulis
dan mempresentasikan makalah tentang karyanya dengan bromin
pada tahun 1826. Oleh karena itu, Balard diberi penghargaan
dengan penemuan bromin dan diberi hak untuk memberi nama
unsur tersebut. Penemuan barunya memiliki bau yang kuat,
sehingga dia menamakannya "bromin" dari kata bromos dalam
bahasa Yunani yang berarti "bau" (Krebs, 2006).
2.1.4 Iodin
Mirip dengan sejarah banyak unsur lainnya, penemuan
yodium adalah kebetulan, bahwa tidak ada yang mencari secara
khusus. Pada 1811 Bernard Courtois (1777-1838), seorang
Kimiawan Perancis, berusaha untuk menghapus senyawa natrium
dan kalium dari abu sisa pembakaran rumput laut untuk
membuat mesiu. Setelah menghapus bahan kimia ini dari abu,
ia menambahkan asam sulfat (H2SO4) pada abu yang tersisa.
Namun, ia keliru menambahkan terlalu banyak asam, dan
menghasilkan awan uap ungu berwarna yang meletus dari
campuran. Uap ungu ini terkondensasi pada semua benda-benda
logam di dalam ruangan, meninggalkan lapisan yodium hitam
solid kristal. Sir Humphry Davy (1778-1829) menegaskan
penemuan ini unsur dan menamakannya yodium setelah iodes kata
Yunani yang berarti "ungu," tapi itu Courtois yang diberikan
penghargaan untuk penemuan yodium (Krebs, 2006).
2.1.5 Astatin
Ahli kimia abad kedua puluh awal mampu memastikan
beberapa sifat astatin
dari posisinya dalam tabel periodik. Dan dari fakta bahwa
adalah astatin memiliki massa dan memiliki nomor atom yang
aneh. Pada awal Perang Dunia II pada tahun 1940, Dale
Raymond Corson (1914- 1995), KR Mackenzie (1912-1995), dan
Emilio Gino Segre (1905-1989) menghasilkan unsur baru dengan
85 proton dengan menggunakan siklotron. Pada tahun 1945
ketika mereka menciptakan astatin di laboratorium dengan
menembakkan partikel energi tinggi alpha (inti helium) pada
target Bismut-209. Metode ini masih digunakan saat ini untuk
memproduksi bagian-bagian kecil astatin-211 (ditambah dua
neutron). Beberapa pihak menyatakan bahwa Fred Allison dan
EJ Murphy menemukan astatine pada tahun 1931. Sebagian besar
memberikan Corson, Mackenzie, dan Segre penghargaan (Krebs,
2006).
2.2 Sumber dan Kelimpahan unsur-unsur golongan halogen
Halogen merupakan golongan nonlogam yang sangat rektif,
sehingga unsur-unsurnya tidak dijumpai pada keadaan bebas. Pada
umumnya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa garam atau
senyawaannya.
2.2.1 Fluor
Fluor terdapat dialam secara melimpah, ditemukan dalam
mineral pada kulit bumi. Dalam kulit bumi kelimpahan fluor
sekitar 0,065%. Sumber utama fluor adalah bijih atau mineral
fluorspar yang mengandung fluorit (CaF2). Sumber fluorin
lainnya dapat diperoleh dari ryolite (Na3AlF6), dan fluorapatite
[3Ca3(PO4)2Ca(F,Cl)2] mineral fluorapatit (Ca5(PO4)3F), yang
ditambang dalam jumlah besar untuk membuat pupuk fosfat.
Fluor menempati urutan ke-13 dalam hal kelimpahannya di
batuan- batuan dalam kerak bumi. Fluor Merupakan unsur
paling elektronegatif dan paling reaktif. Dalam bentuk gas
merupakan molekul diatom (F2), berbau pedas, berwarna kuning
muda dan bersifat sangat korosif. Serbuk logam, glass,
keramik, bahkan air terbakar dalam fluorin dengan nyala
terang. Adanya komponen fluorin dalam air minum melebihi 2
ppm dapat menimbulkan lapisan kehitaman pada gigi.
2.2.2 Klor
Sumber utama klor di alam sebagai natrium klorida dalam
air laut dan dalam danau garam, dan sebagai deposit padatan
dari jaman purba hasil penguapan danau garam. Kelimpahan
klor sekitar 0.055%. Garam halida yang paling banyak adalah
NaCl yakni sebanyak 2,8% berat air laut. Selain itu, klor
ditemukan di alam sebagai gas Cl2, senyawa dan mineral,
seperti silvit atau KCl. Gas klor berwarna kuning kehijauan,
dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan unsur lain.
Klor dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lendir dan
dalam wujud cahaya dapat membakar kulit. Terdapat dalam
senyawa NaCl, KCl, MgCl2, dan CaCl2. Senyawa klorida
ditemukan di air laut dan garam batu/endapan garam yang
terbentuk akibat penguapan air laut di masa lalu. Setiap 1
kg air laut mengandung sekitar 30 gram NaCl.
2.2.3 Brom
Brom dan iod terkandung pada air laut dalam bentuk
garam-garam halida dari natrium, magnesium, kalium, dan
kalsium. Brom diperoleh dari air laut yaitu dalam bentuk ion
bromida ( Br-) dalam jumlah yang jauh lebih kecil
dibandingkan dengan klor. Brom ditemukan sebagai garam
bromida dari logam alkali dan alkali tanah, keberadaannya
lebih sedikit dibandingkan dari garam klorida. Senyawa ini
juga ditemukan di air laut, endapan garam, dan air mineral.
Ditemukan di perairan laut Mati dengan kadar 4500 - 5000
ppm. Garam-garam bromine juga diperoleh dari Arkansas.
2.2.4 Yodium
Iodin ditemukan sebagai iodida dalam air laut dan dalam
bentuk natrium dan kalsium iodat. Juga dalam berbagai macam
biota laut mengandung iodin. Iod ditemukan dalam jumlah
yang berlimpah sebagai garam (NaIO3) di daerah Chili,
Amerika Serikat dengan kadar sampai 100 ppm. Iod yang
ditemukan dalam senyawa NaI banyak terdapat pada sumber air
di Watudakon ( Mojokerto ). Iod terdapat di air laut hanya
sampai kadar 6 x 10-7 %, tetapi senyawa ini terkonsentrasi
dalam spesies rumput laut tertentu, dimana abunya dapat
dijadikan sebagai sumber iod yang layak untuk diperjual
belikan. Iod terkandung dalam hormon pengatur pertumbuhan
tiroksin yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid. Kebanyakan
garam dapur yang dijual mengandung 0,01% NaI tambahan untuk
mencegah penyakit gondok. Selain di alam, ion halida juga
terdapat dalam tubuh manusia. Ion klorida merupakan anion
yang terkandung dalam plasma darah, cairan tubuh, air susu,
air mata, air ludah, dan cairan ekskresi. Ion iodide
terdapat dalam kelenjar tiroid.
2.2.5 Astatine
Selain keempat unsur VIIA yang umum ini, adapula
senyawa halogen yang langka yaitu astatine, yang dibuat pada
tahun 1940 dengan eksperimen pemboman. Sejak itu astatine
telah ditemukan di alam, tetapi hanya dalam jumlah yang
sedikit sekali. Jumlah astatine di kerak bumi sangat sedikit
kurang dari 30 gram.
Senyawa yang mengandung unsur
Banyak sekali produk-produk atau senaywa-senyawa yang
mengandung unsur halogen. Namun berikut ini kita hanya
batasi produk-produk tersebut yang sering digunakan dalam
kehidupan sehari-hari.
Fluorin : CF2Cl2 (Freon-12), HF (asam fluorida),
polimer CF2- CF2(Teflon), NaF (Natrium Fluorida)
Klorin : PVC (Polivinil Klorida), DDT (Dikloro
difenil trikloro etana),KCl (kalium klorida), NaClO3
(Natrium klorat), NaCl (Natrium klorida), NH4Cl (Amonium
klorida), ZnCl2 (Seng klorida), Ca(ClO)2 (Kalsium
hipoklorit).
Bromin : NaBr (Natrium bromida), CH3Br (Metil bromida),
C2H4Br2 (dibromo etana), AgBr (Perak bromida).
Iodin : NaI (Natrium yodida), larutan I2 (Yodium).
Astatin : karena unsur ini bersifat radioaktif dengan
waktu paro yang pendek maka aplikasi pada produk belum
ada.
Berikut ini bentuk senyawa unsur-unsur golongan halogenyang ada di alam (Anonymous, 2013):No. Unsur Nama dan Gambar
1. F Kuliokite (Y Lu Tm Ho )4Al(Si O 4)2(O H )2F5
2. Miserite K(Ca,Ce)6Si8O22(O H ,F)2
3. Topaz Al2Si O 4(F O H )2
4. Fluorite Ca F 2
5. Lepidolite. K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,O H )2
6. Sulphohalite. Na6(S O 4)2F Cl
7. Apatite. Ca5(P O 4)3F
8. Wavellite. Al3(P O 4)2(O H ,F)3.5H2O
9. Cerite. (Ce Ca )10(Si O 4)6(O H .F)5
10. Fluellite. Al2(P O 4)F2(O H ).7H2O
11. Cl Table salt (NaCl).
12. Himalayan sea salt
13. Himalayan salt lamp Na Cl Sb Cs Dy Er Eu Gd Hf Ho In La Lu Nd Pr Sm Sc Th Tl Te Tb Tm Yb Y
14. Halite and Borax mixed crystal Na Cl + Na2B4O7.10H2O
15. Vanadinite Pb5(V O 4)3Cl
16. Pyromorphite Pb5(P O 4)3Cl
17. Sulphohalite Na6(S O 4)2F Cl
18. Atacamite Cu2[(O H )3|Cl]
19. Kleinite. Hg2N(Cl S O 4).H2O
20. Br Hot tub salt (NaBr).
21. Ytterbium bromide Yb Br 3
22. Bromargyrite Ag(I Br )
23. I Neodymium iodide Nd I 3
24. Manganese iodide Mn I 2
25. Erbium iodide Er I 3
26. Cerium iodide Ce I 3
27. Iodargyrite Ag I
28. Bromargyrite Ag(I Br )
29. Terbium iodide. Tb I 3
30. Praseodymium iodide. Pr I 3
31. At Autunite. Ca(U O 2)2(P O 4)2.10H2O
2.3 Isolasi dan Ekstraksi unsur-unsur golongan halogen
2.3.1 FluorUnsur florin diproduksidari hidrogen florida melalui
suatu metode elektrolisis yang dilakukan Moissan, yaitu
dengan lelehan kalium hidrogen florida (KF-2HF) atau larutan
KF dalam cairan HF. Ion F- berasosiasi kuat dengan HF
membentuk FHF-, yaiu spesi yang yang benar-benar kekurangan
elektron (Oxtoby, 2001).
Proses elektrolisis ini menyerupai proses elektrolisis
Cl2. Dengan terlepasnya florin dan hidrogen, HF dijadikan
umpan secara kontinu agar komposisi larutan elektrolit tetap
sebagai KF-2HF. Elektrolisis menggunakan elektroda karbon
yang direkayaasa dengan cermat untuk mencegah kontak
diantara gas-gas produknya yang dapat bereaksi
dengankelajuan yang sangat tinggi (Oxtoby, 2001).
2.3.2 KlorKlorin dapat diproduksi dengan elektrolisis larutan
natrium klorida (garam). Produksi hasil klorin dalam co-
produk soda kaustik (sodium hidroksida, NaOH) dan gas
hidrogen (H2). Kedua produk, serta klorin itu sendiri, yang
sangat reaktif. Klorin juga dapat diproduksi oleh
elektrolisis larutan kalium klorida, dalam hal ini co-produk
hidrogen dan kalium kaustik (kalium hidroksida). Ada tiga
metode industri untuk ekstraksi klorin dengan elektrolisis
larutan klorida, semua melanjutkan sesuai dengan persamaan
berikut (Bommaraju et al, 2007):
Katoda: 2 H+ (aq) + 2 e- → H2 (g)
Anoda: 2 Cl- (aq) → Cl2 (g) + 2 e-
Keseluruhan proses: 2 NaCl (atau KCl) + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2
NaOH (atau KOH)
Elektrolisis sel merkuri
Elektrolisis sel merkuri, juga dikenal sebagai
Proses Castner-Kellner, adalah metode pertama kali
digunakan pada akhir abad kesembilan belas untuk
menghasilkan klorin pada skala industri. Sekarang di "sel
primer", anoda titanium (sebelumnya berupa graphite)
ditempatkan dalam natrium (atau kalium) klorida yang
mengalir melalui katoda merkuri cair. Ketika beda
potensial diterapkan dan arus mengalir, klorin dilepaskan
pada anoda titanium dan natrium (atau kalium) larut dalam
katoda merkuri membentuk amalgam. Hal ini terus mengalir
ke dalam reaktor yang terpisah ("denuder" atau "sel
sekunder"), di mana ia biasanya dikonversi kembali ke
merkuri dengan reaksi dengan air, menghasilkan hidrogen
dan natrium (atau kalium) hidroksida pada konsentrasi
yang berguna secara komersial (50% berat). Merkuri
tersebut kemudian didaur ulang ke sel primer. Proses
merkuri adalah yang paling hemat energi dari tiga
teknologi utama (merkuri, diafragma dan membran) dan ada
juga kekhawatiran tentang emisi merkuri (Bommaraju et al,
2007).
Sel elektrolisis diafragma (Bipolar)Dalam elektrolisis sel diafragma, asbes (atau
polimer-serat) diafragma memisahkan katoda dan anoda,
mencegah klorin yang terbentuk di anoda dari pencampuran
kembali dengan natrium hidroksida dan hidrogen yang
terbentuk di katoda. Teknologi ini juga dikembangkan di
akhir abad kesembilan belas. Ada beberapa varian dari
proses ini: sel Le Sueur (1893), sel Hargreaves-Bird
(1901), sel Gibbs (1908), dan sel Townsend (1904)
berperan dalam konstruksi dan penempatan diafragma dengan
beberapa memiliki diafragma dalam kontak langsung dengan
katoda (Bommaraju et al, 2007).
Ini yang menjadikan lebih dari tiga perempat dari
klor/natrium hidroksida yang diproduksi secara elektrolisis.
Reaksi pada anode dan katode ditunjukkan dalam gambar
tersebut. Reaksi keseluruhan adalah :
2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 +
2 NaOH
Proses ini adalah kontinu, dengan “larutan pekat
garam” NaCl yang baru mengalir masuk ke dalam sel dan
ketiga produk, Cl2, NaOH, dan H2 mengalir keluar
Larutan garam (brine) terus diumpankan ke anoda dan
mengalir melalui diafragma ke kompartemen katoda, dimana
alkali kaustik diproduksi dan air garam sebagian habis.
Akibatnya, metode diafragma menghasilkan alkali yang cukup
encer (sekitar 12%) dan kemurnian rendah dibandingkan
metode sel merkuri (Bommaraju et al, 2007).
Sel diafragma tidak dibebani dengan masalah mencegah
merkuri dibuang ke lingkungan; mereka juga beroperasi pada
tegangan yang lebih rendah, menghasilkan penghematan energi
selama metode sel merkuri, tetapi jumlah besar uap
diperlukan jika kaustik tersebut harus menguap dengan
konsentrasi komersial 50% (Bommaraju et al, 2007).
Elektrolisis sel membran
Pengembangan teknologi ini dimulai pada tahun 1970-
an. Sel elektrolisis terbagi menjadi dua "bagian" oleh
kation membran permeabel bertindak sebagai penukar ion.
Natrium jenuh (atau kalium) klorida dilewatkan melalui
anoda, meninggalkan pada konsentrasi yang lebih rendah.
Natrium (atau kalium) larutan hidroksida disirkulasikan
melalui kompartemen katoda, keluar pada konsentrasi yang
lebih tinggi. Sebagian dari larutan natrium hidroksida
pekat meninggalkan sel dialihkan sebagai produk,
sedangkan sisanya diencerkan dengan air deionisasi dan
melewati aparat elektrolisis lagi (Bommaraju et al,
2007).
Cara ini lebih efisien daripada sel diafragma dan
menghasilkan natrium sangat murni (atau kalium)
hidroksida dengan konsentrasi sekitar 32%, tetapi
membutuhkan air garam yang sangat murni (Bommaraju et al,
2007).
Gambar 6: Proses elektrolisis sel membrane (Bommaraju etal, 2007).
Proses elektrolitik lainnya
Meskipun skala produksi yang jauh lebih rendah yang
terlibat, elektrolit diafragma dan membran teknologi juga
digunakan dalam industri untuk memulihkan klorin dari
larutan asam klorida, menghasilkan hidrogen (tapi tidak
ada alkali kaustik) sebagai co-produk. Selanjutnya,
elektrolisis garam klorida menyatu (proses Downs) juga
memungkinkan klorin untuk diproduksi, dalam hal ini
sebagai produk sampingan dari pembuatan natrium logam
atau magnesium (Bommaraju et al, 2007).
Metode lain
Sebelum metode elektrolisis digunakan untuk
produksi klorin, oksidasi langsung hidrogen klorida
dengan oksigen atau udara dilakukan dalam proses Deacon
(Bommaraju et al, 2007):
4 HCl + O2 → 2 Cl2 + 2 H2O
Reaksi ini dicapai dengan penggunaan tembaga (II)
klorida (CuCl2) sebagai katalis dan dilakukan pada suhu
tinggi (sekitar 400 ° C). Jumlah diekstraksi klorin
adalah sekitar 80%. Karena campuran reaksi yang sangat
korosif, keperluan industri dari metode ini adalah uji
coba percontohan sulit dan beberapa gagal di masa lalu.
Namun demikian, perkembangan terakhir yang menjanjikan.
Terakhir Sumitomo dipatenkan katalis untuk proses Deacon
menggunakan ruthenium (IV) oksida (RuO2) (Bommaraju et
al, 2007).
Proses lain sebelumnya untuk menghasilkan klorin
adalah untuk memanaskan air garam dengan dioksida asam
dan mangan (Bommaraju et al, 2007):
2 NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → Na2SO4 + MnSO4 + 2 H2O + Cl2
Menggunakan proses ini, ahli kimia Carl Wilhelm
Scheele adalah yang pertama untuk mengisolasi klorin di
laboratorium. Mangan dapat dipulihkan oleh proses Weldon.
Sejumlah kecil gas klorin dapat dibuat di laboratorium
dengan menempatkan asam klorida pekat dalam termos dengan
lengan samping dan pipa karet yang terpasang. Mangan
dioksida kemudian ditambahkan dan termos tutup. Reaksi
ini tidak sangat eksotermik. Klorin lebih berat dari
udara, dapat dengan mudah dikumpulkan dengan menempatkan
tabung di dalam labu mana ia akan menggantikan udara.
Setelah penuh, labu mengumpulkan dapat tutup (Bommaraju
et al, 2007).
Metode lain untuk memproduksi sejumlah kecil gas
klorin di laboratorium adalah dengan menambahkan asam
klorida pekat (biasanya sekitar 5M) untuk natrium
hipoklorit atau larutan natrium klorat. Kalium
permanganat dapat digunakan untuk menghasilkan gas klorin
ketika ditambahkan ke asam klorida (Bommaraju et al,
2007).
2.3.3 Brom
Air asin yang kaya bromida diperlakukan dengan gas
klor, pembilasan melalui dengan udara. Dalam perawatan ini,
anion bromida dioksidasi menjadi bromin dengan gas klor
(Haynes, 2011):
2 Br- + Cl2 → 2 Cl- + Br2
Di laboratorium, karena ketersediaan komersial dan masa
penggunaan yang lama, bromin biasanya tidak siap. Sejumlah
kecil bromin namun dapat dihasilkan melalui reaksi natrium
bromida padat dengan asam sulfat pekat (H2SO4). Tahap pertama
adalah pembentukan hidrogen bromida (HBr), yang merupakan
gas, tetapi di bawah kondisi reaksi beberapa HBr teroksidasi
lebih lanjut oleh asam sulfat untuk membentuk bromin (Br2)
dan sulfur dioksida (SO2) (Haynes, 2011):
NaBr (s) + H2SO4 (aq) → HBr (aq) + NaHSO4 (aq)
2 HBr (aq) + H2SO4 (aq) → Br2 (g) + SO2 (g) + 2 H2O (l)
Alternatif asam non oksidasi, seperti penggunaan asam
bromida encer dengan natrium hipobromit, juga tersedia,
seperti asam hypobromous terbentuk dari mereka tidak stabil
dengan adanya bromida, dikurangi dengan sesuai dengan reaksi
(Haynes, 2011):
2 OBr- (aq) + 4 HBr (aq) → 2Br2 + 2H2O + 2Br-
Reaksi adalah kebalikan dari reaksi disproporsionasi
dari unsur bromin di dasar, dan disebut comproportionation.
Reaksi serupa terjadi dengan natrium hipoklorit, asam, dan
klorida, yang mengarah ke unsur klorin (Haynes, 2011).
2.3.4 Iodin
Yodium tersedia secara komersial sehingga tidak
biasanya diperlukan untuk membuatnya di laboratorium. Yodium
terjadi pada air laut, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih
kecil dari klorida atau bromida. Adapun bromin, dengan
sumber yang sesuai dari air garam, itu pulih secara
komersial melalui pengobatan air garam dengan gas klorin dan
pembilasan melalui dengan udara. Dalam perawatan ini, iodida
dioksidasi menjadi iodium oleh gas klorin (Winter, 2014):
2I- + Cl2 → 2Cl- + I2
Sejumlah kecil yodium dapat dilakukan melalui reaksi natrium
iodida padat, NaI, dengan asam sulfat pekat, H2SO4. Tahap
pertama adalah pembentukan HI, yang merupakan gas, tetapi di
bawah kondisi reaksi beberapa I teroksidasi oleh H2SO4 lebih
lanjut untuk membentuk yodium dan sulfur dioksida (Winter,
2014):
NaI (s) + H2SO4 (l) → HI (g) + NaHSO4 (s)
2HI (g) + H2SO4 (l) → I2 (g) + SO2 (g) + 2H2O (l)
2.3.5 Astatin
Astatine radioaktif dan pada dasarnya tidak tersedia di
alam. Hal ini tidak mungkin untuk membuat selain dalam
reaktor nuklir. Pemboman dari bismut isotop 20983Bi dengan
α-partikel (helium inti, 42He) menghasilkan pembentukan
astatine hidup pendek dan neutron. Target bismuth
didinginkan selama iradiasi untuk mencegah astatine
menghilang volatile (Winter, 2014):
20983Bi + 4
2He → 21185At + 2 1
0n
211At isotop memiliki waktu paruh lebih 7 jam sehingga perlu
untuk bekerja dengan cepat. Jumlah yang tersedia adalah dari
urutan 0,001 mg. Pemanasan target bismuth untuk 300-600 ° C
di bawah hasil N2 dalam aliran dari astatine unsur yang dapat
dikumpulkan pada jari kaca dingin (Winter, 2014).
2.4 Manfaat Unsur-Unsur Golongan Halogen
2.4.1 Flourin
1. Fluorin berguna untuk memproduksi fluorohidrokarbon.
Pendingin Freon yang mengandung CCl2F2, CClF3, dan kloro-
fluorometana lain.
2. Ditambahkan dalam pasta gigi untuk mencegah kerusakan
gigi.
3. Tetrafluorotena, CF2=CF2, dapat berpolimerisasi membentuk
politetrafluoretana (teflon) (-CF2-CF2-), yang merupakan
bahan antilengket.
4. Hidrogen fluoride (HF) dapat melarutkan kaca, karena itu
dapat digunakan untuk membuat tulisan, lukisan atau
sketsa diatas kaca.
2.4.2 Klorin (Klorin)
1. Natrium Hipoklorit yang digunakan sebagai bahan pemutih
dalam pakaian.
2. Disinfektan (pembunuh bakteri) alam kolam renang, air
minum, dan dalam air limbah kotoran.
3. Natrium Klorida (NaCl) digunakan sebagai garam dapur,
pembuatan klorin dan NaOH, mengawetkan berbagai jenis
makanan dan mencairkan salju dijalan raya daerah yang
beriklim sedang.
4. Sebagai Pengembang pada kue
2.4.3 Bromin
1. Senyawa Metil Bromide (CH3Br) digunakan sebagai zat
pemadam kebakaran.
2. AgBr digunakan untuk melapisi film dan kertas potret
3. Etilena dibromida, C2H4Br2, digunakan sebagai zat aditif
pada bensin bertimbal.
4. Natrium Bromida (NaBr) digunakan sebagai bahan obat
penenang saraf.
2.4.4 Iodium
1. Dalam tubuh manusia, iodine berfungsi dalam pembentukan
hormone tiroksin. Kekurangan hormone ini menyebabkan
penyakit gondok
2.4.5 Astatin
1. Sebagai radiasi therapy dan sebagi perunut kelenjar
tiroid
2.5 Dampak Positif dan Negatif Unsur-Unsur Golongan Halogen
a. Dampak Positif Pengunaan Unsur Halongen pada Kehidupan
Sehari-hari
Flourin (F)
1. Flourin dimanfaatkan dalam dunia industri digunakan
untuk membuat senyawa CFC atau Freon digunakan sebagai
cairan pendingin pada mesin pendingin, seperti kulkas
dan AC. Juga digunakan sebagai propalena aerosol pada
bahan-bahan semprot (Hiskia, A. 2001).
2. Flourin dimanfaatkan dalam dunia kesehatan seperti
untuk mencegah kerusakan gigi dengan ditambahkan garam
fluorida pada pasta gigi atau air minum untuk
mencegah kerusakan gigi. Fluorida adalah unsur yang
berguna bagi pembentukan gigi, dengan kalsium saling
memperkuat gigi, terutama pada masa pertumbuhan.
Fluorida bisa ditemukan pada pasta gigi dan dalam
bentuk suplemen pangan (food supplement). Fluorida
memegang peran penting dalam mineralisasi tulang dan
pengerasan enamel gigi. Asupan fluorida rendah akan
menyebabkan karies gigi. Hal ini dapat diatasi dengan
penambahan 1 mg fluorida per liter air minum.
Keseimbangan fluorida di dalamtubuh diatur dengan cara
ekskresi melalui ginjal. Fluorida merupakan mineral
yang penting untuk kesehatan gigi, yaitu memperkuat
email (permukaan) gigi dan mencegah gigi berlubang.
Fluorida dapat meningkatkan ketahanan email terhadap
pelarutan oleh asam.
3. Flourin dimanfaatkan dalam kebutuhan rumah tangga,
seperti pemanfaatan bahan pembuat Teflon
(politetrafluoroetilena) monomernya yaitu CF2-CF2,
yaitu sejenis plastik tahan panas, anti lengket, serta
tahan bahan kimia, digunakan untuk melapisi panci atau
alat rumah tangga yang tahan panas dan anti lengket
(Hiskia, A. 2001)
4. Asam fluorida (HF) dapat melarutkan kaca, karena itu
dapat digunakan untuk membuat tulisan, lukisan atau
sketsa di atas kaca. HF merupakan asam lemah namun
bersifat korosif, maka diguakan untuk mengetsa atau
memburamkan kaca. Bila kaca dianggap sebagai CaSiO3,
maka reaksi HF dengan kaca adalah (Wilkinson dan
Cotton. 2007):
CaSiO3(s) + 8HF(aq) H2SiF6(aq) + CaF2(aq) + 3H2O(l)
Klorin (Cl)
1. Klor dipakai sebagai desinfektan dalam kolpm renang,
pemutih pada industry kertas (pulp) dan tekstil. Jika
Cl2 dilarutkan dilarutkan dalam basa encer dingin,
maka akan menghasilkan ion ClO- dan Cl- yang mampu
memutihkan (menghilangkan warna/noda) kertas atau
tekstil. Ion ClO- bertindak sebagai pemutih dengan
mengoksidasi senyawaan berwarna menjadi senyawaan tak
berwarna. Sedangkan klor merupakan zat pengoksid yang
kuat. Daya memutihkan klor yang dilarutkan dalam basa
encer dingin seperti NaOH encer dapat dijelaskan
dengan menganggap bahwa klor mulamula bereaksi
membentuk HClO, yang lalu diubah menjadi ion ClO-
(Wilkinson dan Cotton. 2007):
2. NaCl digunakan sebagai garam dapur, pembuatan klorin
dan NaOH, mengawetkan berbagai makanan, dan mencairkan
salju di daerah beriklim subtropis.
3. PVC (Poly Vinyl Chloride) digunakan sebagai bahan
untuk membuat untuk membuat paralon. PVC merupakan
senyawa polimer dari vinil kloroda yang bergabung
(berpolimerisasi) membentuk molekul raksasa melalui
reaksi adisi. Polimerisasi ini terjadi karena adanya
pengaruh katalisator. Mula-mula ikatan rangkap pada
setiap molekul vinil klorida akan terputus, kemudian
masing-masing akan membentuk ikatan tunggal dengan
molekul vinil klorida yang lain.
4. NaHCO3 sebagai bahan pengembang kue. NaHCO3 (soda kue)
akan terurai oleh panas yang menghasilkan gas CO2 yang
menyebabkan kue mengembang.
Brom (Br)
1. Brom dapat dimanfaatkan untuk memebentuk senyawaannya
sebgai Etil bromide (C2H4Br2) suatu zat aditif yang
ditambahkan ke dalam bensin bertimbal (TEL) untuk
mengikat timbal, sehingga tidak mengikat pada silinder
atau piston. Timbal tersebut akan membentuk PbBr2 yang
mudah menguap dan keluar bersama- sama dengan gas
buangan.
2. Brom sebagai bahan dasar pembuatan senyawa AgBr bahan
yang digunakan dalam film fotografi yang sangat
sensitive terhadap cahaya. AgBr dapat terurai pada
penyinaran menjadi perak yang menghitamkan fil dan
membebaskan bromin (Wilkinson dan Cotton. 2007):
AgBr(s) Ag(s) + ½ Br2(g)
Iodin (I)
Iodium diperlukan tubuh untuk sistesis hormon
tiroksin, yaitu suatu homon yang dihasilkan oleh kelenjar
tiroid yang sangat dibutuhkan untuk proses pertumbuhan,
perkembangan, dan kecerdasan. Jika kebutuhan tersebut
tidak terpenuhi dalam waktu lama, kelenjar tiroid akan
membesar untuk manangkap iodium, yang lebih banyak dari
darah. Pembesaran kelenjar tiroid tersebutlah yang
sehari-hari kita kenal sebagai penyakit gondok.
Astatin (At)
Astatin tidak banyak dimanfaatkan secara komersil.
Hal ini dikarenakan sifatnya yang radiokatif dan
berwaktu hidup pendek. 211At adalah suatu emiter alfa
dimanfaatkan penggunaannya di dalam radiasi therapy.
Suatu penyelidikan kemanjuran dari koloid 211At–tellurium
untuk perawatan dari penyakit menular dan mengungkapkan
bahwa alfa ini memancarkan radiokoloid sedang untuk
menyembuhkan penyakit tanpa menyebabkan ketoksikan pada
jaringan normal.
b. Dampak Negatif Pengunaan Unsur Halongen pada KehidupanSehari-hari
Florin (F)
Penggunaan Freon yang memanfaatkan unsur florin
memiliki dampak negative yaitu dapat merusak ozon.
Lapisan ozon dapat dirusak oleh adanya radikal bebas
klorin (Cl•) yang berasal dari penguraian senyawa CFC
(freon). Ketika CFC (CF2Cl2) terlepas ke atmosfer,maka
molekul CFC akan terurai (Wilkinson dan Cotton. 2007):
Radikal bebas Cl• sangat reaktif terhadap atom O.
Ketika Cl• bertemu dengan molekul O3 (ozon), maka Cl•
akan menarik satu atom O dari ozon, hasilnya adalah
timbulnya ClO• dan ozon menjadi oksigen biasa (O2)
(Wilkinson dan Cotton. 2007:
Cl• + O3 ClO• + O2
Jika reaksi tersebut berlangsung terus menerus,
lapisan ozon yang berada di stratosfer akan mengalami
penipisan, dan akibatnya akan menimbulkan global
warming dan sinar ultraviolet yang memiliki intensitas
radiasi tinggi dapat langsung masuk ke bumi yang dapat
menyebabkan kerusakan jaringan bagi makhluk hidup.
Klorin (Cl)
1. Klorin digunakan sebagai disinfektan pada proses
pengolahan air bersih, pegolahan air minum, kolam
renang, dan pada pendingin air. Senyawa klorin
tersebut beraksi dengan senyawa organik yang terdapat
dalam air dan memebentuk kloroamina tersubtitusi. Pada
air yang terklorinasi tersebut ditemukan juga senyawa
organic lainnya seperti thrihalometanes yang meliputi
cholororm, dicholorobromo-methane, dan bromofor.
Senyawa organik tersebut apabila larut didalam tubuh
akan menyebakan penyakit yang memiliki sifat jangka
panjang penyebab kanker (Hasan, 2011).
2. Proses pembakaran senyawa yang beberbasis klorin
dengan hidrokarbon dalam industry kimia untuk
menghasilkan produk sebagai pestisida, plastik dan
pelarut, ternyata juga memebentuk senyawa lain sebagai
produk sampingya yaitu dioksin. Sifat dari senyawa
dioksin yaitu larut dalam lemak dan bersifat
hidrofobik. Biasanya senyawa ini ditemukan menempel
pada ikan dan ternak yang dikonsumsi manusia. Senyawa
tersebut memiliki sifat beracun (Hasan, 2011).
3. Klorin juga memiliki dampak negatif pada lingkungan
yaitu penipisan lapisan ozon yang tampak reaktif pada
mekanisme terbentuknya radikal bebas Cl• (Wilkinson
dan Cotton. 2007).
Brom (Br)
Penggunaan Etil bromide (C2H4Br2) pada bensin bertimbal
(TEL) untuk mengikat memiliki dampak buruk pada
lingkungan dikarenakan menghasilkan PbBr2 yang mudah
menguap dan keluar sebagai gas buangan penyebab
pencemaran berbahaya karena jika terlalu banyak berada
dalam darah dapat menyebabkan kebodohan.
Iodin (I)
Dari semua kegunaan I-131 dalam ilmu kedokteran, isotop
ini dapat merusak jaringan tubuh dengan memancarkan sinar
beta dan sinar gamma. Karena dapat memicu penyakit kanker
pada kelenjar gondok akibat pancaran sinar beta dalam
dosis kecil, I-131 sangat jarang dipakai untuk mendeteksi
penyakit (walaupun pada masa lampau sering digunakan
karena merupakan jenis isotop yang cukup mudah untuk
diproduksi dan cukup hemat biaya) (Biscontini, G., et al,
2014).
Astatin
Bahaya unsur astatin yaitu pada radiasi isotopnya sama
seperti isotope dari Iodin yang dapat memeicu penyakit
kanker dalam jangka waktu yang panjang.
BAB IVPENUTUP
4.1 KesimpulanUnsur – unsur golongan VII A sering disebut juga
sebagai golongan halogen. Kelompok unsur in terdidi dari
Flour (F), Klor (Cl), Brom (Br), Yodium (I), Astatin (At).
Unsure flourin diproduksi dari hydrogen flourida melalui
suatu metode elektrolisis. Isolasi unsur klor yaitu dengan
elektrolisis sel merkuri, elektrolisis diagragma(bipolar),
dan elektrolisis sel membrane. Brom sejumlah kecil bromine
dapat dihasilkan melalui reaksi natrium bromida padat dengan
asam sulfat pekat (H2SO4). Iodin, sejumlah kecil yodium
dapat diisolasi melalui reaksi natrium iodide padat, NaI,
dengan asam sulfat pekat. Astatin dari pemboman bismuth
isotop 20983Bi dengan alfa partikel(helium inti, 42He)
menghasilkan pembentukan astatine hidup pendek dan neutron.
Manfaat unsur flourin untuk pendingin Freon, klorin sebagai
natrium hipoklorit sebagai bahan pemutih pakaian,
desinfektan(pembunuh bakteri0 dalam kolam renang, air minum,
dan dalam air limbah kotoran, natrium klorida (NaCl)
digunakan sebagai garam dapur. Bromin, sebagai zat pemadam
kebakaran, zat adiktif pada bensin bertimbal, bahan obat
penenang saraf. Iodine, untuk pembentukan hormone tiroksin.
Astatin sebgai radiasi terapi dan sebagai penurun kelenjar
tiroid.
DAFTAR PUSTAKAAnonymous. 2013. The Photographic Periodic Table.
http//periodictable.com//. Diakses pada tanggal 11November 2014
Biscontini, G., Possa, M., Sara, R., Milella, M., & Rossetti, C.
2004. Diagnostic modalities in patients affected by differentiated thyroid
carcinoma with high thyroglobulin levels and total body Iodium-131 negative:
PET/CT use after recTSH. Minerva endocrinologica, 29(4), 151-160.
Bommaraju, Tilak V., Orosz, Paul J., Sokol, Elizabeth A. 2007.Electrochemistry Encyclopedia: Chlorine production. Cleveland: CaseWestern Rsserve University
Greenwood, N. N. and Earnshaw A. 1997. Chemistry of the ElementsSecond Edition. Oxford: Reed Educational and ProfessionalPublishing
Hasan, A. 2011. Dampak Penggunaan Klorin. Jurnal Teknologi
Lingkungan, 7(1).
Haynes, William M., ed. 2011. Chemistry Encyclopedia: Bromine. Boca
Raton, FL: CRC Press.
Hiskia, A. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra
Aditya Bakti.
Krebs, Robert E. 2006. The History and Use of Our Earth’sChemical Elements: A Reference Guide Second Edition.London: Greenwood Press
Oxtoby, David W. 2001. Kimia Modern Edisi Keempat. Jakarta:Erlangga
Wilkinson dan Cotton. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta:
Universitas Indonesia