Tugas ini bertujuan untuk memenuhi tugas mata kuliah Logam Teknik semester IV Jurusan Teknik Metalurgi Universitas Jenderal Achmad Yani Bandung

Disusun Oleh :

Imam Zulfir Ramandha 2613121049

Teknik Metalurgi

Fakultas Teknik

Universitas Jenderal Achmad Yani

Bandung

2014

Pengenalan Logam Tanah Jarang

Logam tanah jarang (LTJ) adalah kumpulan 17 unsur kimia pada tabel periodik,

ditambah skandium dan yttrium. Skandium dan yttrium dianggap sebagai logam tanah jarang

karena sering ditemukan pada deposit-deposit bijih lantanida dan memiliki karakteristik kimia

yang mirip dengan lantanida.

Meskipun namanya logam tanah jarang, tapi logam-logam ini cukup melimpah

jumlahnya di kerak bumi, dengan serium sebagai unsur paling melimpah ke-25 dengan 68 bagian

per juta (mirip tembaga). Meski begitu, karena karakteristik geokimianya, logam tanah jarang

ditemukan pada kondisi sangat tersebar dan sedikit ditemukan dalam jumlah yang banyak,

sehingga nilai ekonominya kecil. Sumber-sumber deposit logam tanah jarang yang banyak dan

bernilai ekonomis biasanya menyatu menjadi mineral tanah jarang.[3] Mineral pertama yang

ditemukan adalah gadolinit, senyawa kimia yang tersusun dari serium, yttrium, besi, silikon, dan

unsur lainnya. Mineral ini diekstrak dari sebuah tambang di desa Ytterby di Swedia. Beberapa

nama logam tanah jarang juga mendapatkan namanya dari lokasi tambang ini

Daftar

Berikut ini adalah daftar 17 logam tanah jarang, nomor atom beserta simbol, asal namanya, dan

penggunaan utama dari logam tersebut (lihat juga aplikasi teknologinya disini. Beberapa logam-

logam ini dinamai dari ilmuwan yang menemukannya, dan beberapa lagi diambil dari tempat

dimana logam tersebut ditemukan.

Simbol Nama Etimologi Penggunaan

21 Sc Skandium

dari bahasa Latin

Scandia (Skandinavia),

tempat dimana bijih ini

pertama kalinya

ditemukan.

Campuran aluminium-skandium ringan

yang dipakai untuk komponen pesawat

terbang dan aditif untuk Lampu uap-

merkuri.[4]

39 Y Yttrium dinamai dari Ytterby, Laser Yttrium-aluminium garnet (YAG),

Simbol Nama Etimologi Penggunaan

Swedia, tempat logam

ini pertama ditemukan.

yttrium vanadat (YVO4) untuk

pembuatan europium pada TV fosfor

merah, YBCO Superkonduktivitas suhu

tinggi, filter gelombang mikro yttrium

iron garnet (YIG).[4]

57 La Lantanum

dari bahasa Yunani

"lanthanein", artinya

tersembunyi.

Kaca dengan indeks refraktif tinggi,

penyimpanan hidrogen, elektroda

baterai, lensa kamera, katalis ''cracking''

katalitik cairan pada kilang minyak

58 Ce Serium

diambil dari nama salah

satu planet katai Ceres,

dari nama Dewi

Pertanian Romawi.

Agen oksidasi kimia, bubuk pemoles,

pewarna kuning pada kaca dan keramik,

katalis untuk oven ''self-cleaning'', katalis

''cracking'' katalitik cairan pada kilang

minyak, feroserium

59 Pr Praseodimiumdari bahasa Yunani

"prasios" dan "didymos".

Magnet tanah jarang, laser, bahan inti

untuk lampu karbon, pewarna pada kaca

dan enamel, aditif untuk kaca didymium

yang dipakai pada kacamata las,[4]

produk feroserium (flint).

60 Nd Neodimium

dari bahasa Yunani

"neos" (baru) dan

"didymos" (kembar).

Magnet tanah jarang, laser, pewarna

ungu pada kaca dan keramik, kapasitor

keramik

61 Pm Prometiumdari mitologi Titan

Prometheus.Baterai nuklir

62 Sm Samarium

dinamai dari Vasili

Samarsky-Bykhovets,

yang menemukan bijih

tanah jarang samarskit.

Magnet tanah jarang, laser, penangkap

neutron, maser

63 Eu Europium dinamai dari benua Fosfor merah dan biru, laser, lampu uap

Simbol Nama Etimologi Penggunaan

Eropa. merkuri, agen relaksasi NMR

64 Gd Gadolinium

dinamai dari Johan

Gadolin (1760–1852),

sebagai persembahan

atas dedikasinya pada

logam tanah jarang.

Magnet tanah jarang, laser, kaca dengan

indeks refraktif tinggi atau garnet, tabung

X-ray, memori komputer, penangkap

neutron, agen kontras MRI, agen

relaksasi NMR

65 Tb Terbiumdinamai dari desa

Ytterby, Swedia.Fosfor hijau, laser, lampu fluorescent

66 Dy Disprosium

dari bahasa Yunani

"dysprositos" (susah

untuk didapatkan).

Magnet tanah jarang, laser

67 Ho Holmium

dinamai dari kota

Stockholm (dalam

bahasa Latin, "Holmia"),

kota dari salah satu

penemunya.

Laser

68 Er Erbiumdinamai dari desa

Ytterby, Swedia.Laser, baja vanadium

69 Tm Thuliumdiambil dari asal usul

Thule.Mesin X-ray jinjing

70 Yb Ytterbiumdinamai dari desa

Ytterby, Swedia.Laser inframerah, agen pereduksi kimia

71 Lu Lutetium

diambil dari nama

Lutetia, kota yang

berganti nama menjadi

Paris.

Detektor pemindai PET, kaca dengan

indeks refraktif tinggi

Sejarah

Kelompok logam ini pertama kali ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang letnan angkatan

bersenjata Swedia bernama Karl Axel Arrhenius. Ia mengumpulkan mineral hitam ytterbit dari

penambangan feldspar dan quartz kuarsa di dekat Desa Ytterby, Swedia. [5]Kemudian, mineral ini

berhasil dipisahkan oleh J. Gadoli pada tahun 1794, dengan memperoleh mineral Ytterbit.

Selanjutnya, nama mineral tersebut diganti menjadi gadolinit pada tahun 1800.

Penemuan unsur baru ini, tentunya memicu penelitian yang membuahkan penemuan unsur-unsur

logam tanah jarang lain.

Tahun 1804 Klaproth dan rekan-rekannya menemukan seria yang merupakan bentuk

oksida dari Serium.

Tahun 1828, Belzerius memperoleh mineral thoria dari mineral thorit

Tahun 1842 Mosander memisahkan senyawa bernama yttria menjadi tiga macam unsur

melalui pengendapan fraksional menggunakan asam oksalat dan hidroksida. Unsur

tersebut adalah Yttria, Terbia dan Erbia. Sehingga, pada tahun 1842, ada 6 logam tanah

jarang yang telah ditemukan, yaitu yttrium, cerium, lanthanum, didymium, erbium dan

terbium.

Tahun 1879, berkat petunjuk Marc Delafontaine, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran

mampu memperoleh samarium dari mineral samarskit.

Tahun 1885, Welsbach memisahkan praseodimium dan neodimium yang terdapat pada

samarium

Tahun 1886, Boisbaudran memperoleh gadolinium dari mineral Ytterbia yang diperoleh

J.C.G de Marignac tahun 1880

Pada 1907 dari Ytterbia yang diperoleh Jean Charles Galissard de Marignac, de

Boisbaudran mampu memisahkan senyawa tersebut menjadi Neoytterium dan Lutesium.

P.T. Cleve mampu memisahkan tiga unsur dari erbia dan terbia yang dimiliki Marignac.

Ia memperoleh Erbium, Holminium dan Thulium. L. De Boisbaudran, mampu

memperoleh unsur lain bernama Disporsium.

Sumber

Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia

berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah harus dipisahkan

terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut.

Secara umum, logam tanah jarang ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks fosfat dan

karbonat. Di bawah ini adalah beberapa contoh mineral logam tanah jarang yang ditemukan di

alam.

o Bastnaesit (CeFCO3). Merupakan sebuah fluoro-carbonate serium yang

mengandung 60–70% Oksida logam tanah jarang seperti Lanthanum and

Neodymium. Mineral bastnaesit merupakan sumber logam tanah jarang yang

utama di dunia. Bastnaesit dtemukan dalam batuan kabonatit, dolomit breccia,

pegmatit dan amphibole skarn.

o Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3) Merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang yang

mengandung 50-70% Oksida LTJ. Monasit diambil dari mineral pasir berat yang

merupakan hasil samping dari senyawa logam berat lain. Monasit memiliki

kandungan thorium yang cukup tinggi. Sehingga mineral tersebut memiliki sifat

radioaktif. Thorium tersebut memancarkan radiasi pengion. Monasite dalam

jumlah tertentu dikategorikan sebagai TENORM (Technologically Enhanced

Naturally Occuring Radioactive Material) yaitu zat radioaktif alam yang

dikarenakan kegiatan manusia atau proses teknologi terjadi peningkatan paparan

potensial jika dibandingkan dengan keadaan awal, penanganan TENORM mesti

mematuhi batasan paparan radiasi sebagai berikut: Paparan pekerja 20 mSv/th

atau 10 uSv/jam dan Paparan publik 1 mSv/th.

o Xenotime (YPO4) merupakan senyawa ittrium phosphat yang mengandung 54-

65% LTJ termasuk erbium, cerium dan thorium. Xenotipe juga mineral yang

ditemukan dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous

rocks)

o zircon, merupakan senyawa a zirconium silicate yang didalamnya ditemukan

thorium, ittrium dan cerium.

Dalam memperoleh mineral di atas, tidak bisa didapatkan dengan mudah. Karena jumlah mineral

tersebut sangat terbatas. Telebih lagi, mineral di atas tidak terpisah sendiri,tetapi ia tercampur

dengan mineral lain. Seperti contohnya pada kepulauan bangka Belitung, mineral ini merupakan

hasil samping dari penambangan timah. Sehingga sebelum memperoleh mineral di atas, maka

diperlukan proses pemisahan terlebih dahulu.

Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa logam tanah jarang di atas adalah

Lanthanum, Cerium, Neodymium. Sehingga mineral ini, menjadi ekonomis untuk dilakukan

proses ekstraksi. Sehingga pemanfaatan ketiga mineral ini, sangat tinggi dibanding mineral

logam tanah jarang lainnya.

Daerah Penghasil Logam Tanah Jarang

China

Logam tanah jarang di Negara china hadir dalam deposit primer dan sekunder

dalam bentuk sedimen aluvial dan bijih laterite

Great Western Minerals Group,Ltd. Canada

Pada perusahaan Canada ini jenis logam tanah jarang yang diproduksi adalah

Neodynum (Nd) yang di ekstraksi dengan teknik Solvent Extraction.

Asian Rare Earth (ARE) & Malaysian Rare Earth Corporation (Marec),Bukit Merah,Malaysia

Pada perusahan MAREC memproduksi logam tanah jarang yaitu Monazite &

Xenotime yang di dapat dari mineral Cassiterite lalu dilakukan pemisahan dengan teknik

Magnetic Spearator

Molycorp,Inc,Mountain pass, California

Perusahan ini mengolah bijih bastnaesite dan mendapatkan logam tanah jarang

oksida yaitu Moblydenum

Arafura Resource (Australia)

Perushaan Australia ini selain memproduksi uranium memproduksi pula REE

yaitu Bastnaessite,thorite,monazite,allanite

Indian Rare Earth Limited (IREL), India

Dengan melakukan proses pemisahan dengan cara Solvent Extraction

perusahaan india ini dapat memproduksi logam tanah jarang Monazite.

Indonesia

Sedangkan Indonesia logam tanah jarang ditemukan bersamaan dengan logam

timah dan emas,sehingga perlu adanya proses lanjutan untuk memisahkan logam tanah

jarang tersebut. Diantara daerah Indonesia,ada beberapa daerah yang berpotensi menjadi

tambah logam tanah jarang,yakni : P.Bangka ; P.Kalimantan dan P.Karimun