4. Keberadaan Unsur-Unsur di Alam
● Gas mulia merupakan golongan unsur yang sangat stabil yang terletak di
golongan VIII A.
● Semua unsurnya non logam dan memiliki titik didih jauh di bawah 0°C,
sehingga memiliki wujud gas pada suhu kamar, yang terdiri atas helium,
neon, argon, kripton, xenon, dan radon.
● Semua gas mulia berwarna transparan dan tidak berbau, sehingga
sangat sulit mendeteksi adanya gas mulia.
5. Keberadaan Unsur-Unsur di Alam
● Gas mulia sering digunakan sebagai gas pengisi lampu, salah satunya
lampu neon.
● Tingginya harga energi ionisasi, membuat gas mulia sulit sekali bereaksi
dengan spesi lain, selalu berada dalam kondisi monoatomik. Sehingga
gas mulia ditemukan dalam keadaan bebas atau murni di alam.
● Karena sifatnya yang stabil, gas mulia digunakan sebagai gas campuran
tabung oksigen bagi penyelam.
6. ● Unsur kedua paling banyak di jagat raya setelah hidrogen, dengan kelimpahan
sekitar 24%, sedangkan di atmosfer ditemukan dengan kadar sangat rendah
yaitu 0,00052%.
● Helium juga ditemukan di kerak bumi yang bercampur dengan gas alam
dengan kelimpahan sekitar 7% yang diduga berasal dari peluruhan radioaktif
unsur uranium dan thorium.
● Karena helium bersifat ringan dan tahan panas, helium banyak digunakan sebagai
gas pengisi balon udara, yang banyak dipakai di masa perang dunia II sebagai
kendaraan militer Amerika Serikat.
Helium
7. ● Helium paling banyak digunakan sebagai Kryorgenik
atau pendingin magnet super konduktor dalam
pemindai MRI pada bidang medis dan spektrometer
NMR, yang banyak digunakan sebagai analisis
senyawa-senyawa kimia.
Helium
8. ● Di atmosfer bumi, gas neon hanya ditemukan
sedikit sekitar 18,2 ppm dan merupakan salah
satu gas yang paling langka.
● Gas neon dimanfaatkan sebagai lampu papan
reklame, karena warnanya yang cemerlang.
● Manfaat lainnya sebagai gas indikator tegangan
tinggi, penangkal petir, tabung televisi, dan laser
helium neon.
● Neon cair secara komersial digunakan sebagai
pendingin kriogenik
Neon
9. ● Gas mulia paling banyak di atmosfer dengan kelimpahan
0,934% volume atmosfer. Sedangkan di kerak bumi
kelimpahan argon sekitar 0,00015%.
● Digunakan sebagai atmosfer inert pada lampu bohlam,
untuk menghambat proses oksidasi dari udara bebas ke
filament logam wolfaram, sehingga lampu awet dan tahan
lama.
● Argon bisa menggantikan udara yang mengandung O2 dan
H2O dalam bahan kemasan untuk memperpanjang masa
simpan isi kemasan.
● Tersedia dalam bentuk aerosol dalam kaleng, untuk
mengawetkan senyawa seperti pernis, poliuretan dan cat.
Argon
10. ● Kripton digunakan untuk mengisi bola lampu listrik
yang menggunakan campuran kripton dan argon.
● Kripton juga digunakan dalam lampu proyeksi
fotografi.
● Kripton dan neon sering digunakan lampu energi
tinggi seperti yang digunakan di strobo-lamp. Karena
memiliki respon yang sangat cepat pada arus listrik
dan panjang gelmbang cahayanya lebih mudah
dilihat dalam cuaca buruk.
● Kripton digunakan untuk lampu kilat atau flash light
pada kamera handphone.
Krypton
11. ● Xenon merupakan gas mulia dengan kelimpahan
sangat kecil di atmosfer hanya sekitar 87 PPB
atau bagian permilyar.
● Xenon digunakan sebagai campuran kripton untuk
gas pengisi flash light kamera.
● Xenon digunakan sebagai bahan anestesi atau obat
bius operasi melalui proses inhalasi.
● Xenon digunakan sebagai bakterisida.
Xenon
12. ● Unsur kimia yang sangat radioaktif dan berasal
dari peluruhan radioaktif radium.
● Radon langka di alam karena isotopnya yang
berumur pendek.
● Radon yang diatur radiasinya dapat digunakan
sebagai sumber radiasi untuk terapi kanker.
Radon
13. Sifat Fisis
• Gas mulia memiliki titik leleh dan titik didih yang sangat rendah.
• Titik didihnya hanya beberapa derajat di atas titik lelehnya.
• Titik leleh dan titik didih unsur-unsur gas mulia dari atas ke bawah
(helium ke radon) akan semakin bertambah seiring dengan
bertambahnya massa atom dan jari-jari atom.
• Densitas (kerapatan) gas mulia juga cenderung bertambah dari atas
ke bawah.
• Gaya Interatomik yang lemah.
• Titik leleh dan titik didih yang tinggi.
14. Sifat Fisis
• Helium yang bersifat superfluiditas.
• Radon yang tidak memiliki isotop stabil.
• Berjari-jari atom yang meningkat ke periode yang lebih tinggi saat
meningkatnya jumlah pada elektron.
• Energi ionisasi yang besar.
15.
16. • Elektron pada kulit terluarnya sudah berpasangan/penuh, sehingga konfigurasi
elektronnya bersifat stabil.
• Konfigurasi elektron yang stabil menyebabkan gas mulia biasa digunakan
sebagai penyingkatan konfigurasi elektron bagi unsur lain.
Contohnya:
Ne = 1s2 2s2 2p6
Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Konfigurasi elektron Ar dapat disingkat menjadi,
Ar = [Ne] 3s2 3p6
• Sangat inert, hanya beberapa senyawa yang dapat dibentuk. Senyawa XeF2,
XeF4, dan XeF6.
Sifat Kimia
19. Ekstraksi Helium dari gas alam
Gas alam mengandung
hidrokarbon dan zat seperti CO2,
uap air, He, dan pengotor
lainnya. Untuk mengekstraksi He
dari gas alam, digunakan proses
pengembunan (liquefaction).
Pemisahan uap air
dengan gas CO2
Pengembunan gas alam
pada suhu pengembunan
hidrokarbon, tetapi
diatas suhu pengembunan
helium
Pemurnian He dengan
proses kriogenik atau
adsorpsi
20. Proses kriogenik &
adsorpsi
Proses kriogenik (kriogenik artinya
menghasilkan dingin). Campuran gas diberi
tekanan, lalu didinginkan dengan cepat agar
N2 mengembun sehingga dapat dipisahkan, sisa
campuran dilewatkan melalui arang teraktivasi
yang akan menyerap pengotor sehingga
diperoleh He yang sangat murni.
Proses adsorpsi. Campuran gas dilewatkan
melalui bahan penyerap (adsorbent bed)
yang secara selektif menyerap pengotor.
Proses ini menghasilkan He dengan
kemurnian 99,997% atau lebih.
21. Ekstraksi He, Ne, Ar, Kr, dan Xe dari udara
Pemisahan uap air
dengan gas CO2
Pengembunan udara
dengan memberi
tekanan 200 atm
diikuti dengan
pendinginan cepat
Sebagian besar udara akan membentuk fase cair
dengan kandungan gas yang lebih banyak, yakni
60% gas mulia (Ar, Kr, Xe) dan sisanya 30%
dan 10% N2. Sisa udara yang mengandung He
dan Ne tidak mengembun karena titik didih
kedua gas tersebut sangat rendah.
Ar, Kr, dan Xe dalam udara
cair dipisahkan menggunakan
proses adsorpsi atau distilasi
22. Proses adsorpsi &
distilasi
Proses adsorpsi. Pertama, O2 dan N2 dipisahkan
terlebih dahulu menggunakan reaksi kimia.
O2 direaksikan dengan Cu panas. Lalu
N2 direaksikan dengan Mg. Sisa campuran (A, Xe,
dan Kr) kemudian akan diadsorpsi oleh arang
teraktivasi. Sewaktu arang dipanaskan perlahan, pada
kisaran suhu tertentu setiap gas akan terdesorpsi atau
keluar dari arang. Air diperoleh pada suhu sekitar -80
, sementara Kr dan Xe pada suhu yang lebih tinggi.
Proses distilasi fraksional menggunakan kolom distilasi
fraksional bertekanan tinggi. Prinsip pemisahan adalah
perbedaan titik didih zat. Karena titik didih N2 paling
rendah, maka N2 terlebih dahulu dipisahkan. Selanjutnya,
Ar dan O2 dipisahkan. Fraksi berkadar 10% Air ini lalu
dilewatkan melalui kolom distilasi terpisah dimana
diperoleh Ar dengan kemurinian 98% (Ar dengan
kemurnian 99,9995% masih dapat diperoleh dengan proses
lebih lanjut). Sisa gas, yakni Xe dan Kr, dipisahkan pada
tahapan distilasi selanjutnya.
29. Menimbulkan halusinasi jika dicampur dengan nitrogen dan
oksigen.
Jika mengenai kulit manusia, menyebabkan luka bakar
dingin, cedera parah, dan mati rasa.
Jika dihirup, akan menimbulkan sesak nafas, shock jantung
dan kematian.
Dampak Negatif
1. Helium
30. Menyebabkan sesak nafas jika berada di ruangan tertutup.
Mengurangi konsentrasi oksigen di ruangan tertutup.
Menyebabkan radang dingin jika melakukan kontak langsung
dengan neon cair suhu rendah
2. Neon
Tidak dapat membentuk campuran kimia sejati.
Menyebabkan keracunan pada tanaman jika berlebihan.
Jika terhirup pada ruangan tertutup, dapat menimbulkan
kekurangan oksigen.
3. Argon
31. Menyebabkan sesak nafas ringan.
Menyebabkan terganggunya koordinasi otot.
Membekukan organisme bila terjadi kontak dengan suhu 244°C
4. Krypton
5. Xenon
Senyawanya sangat beracun
Menyebabkan pusing, mual, muntah, kehilangan kesadaran, dan
kematian.
6. Radon
Jika terhirup dapat meningkatkan resiko kanker paru-paru.
Menyebabkan kematian
32. Cara Penanggulangan
Hindari menghirup zat-zat berbahaya dalam jumlah banyak.
Menggunakan masker di kawasan erupsi gunung
Tidak mendirikan bangunan di atas tanah yang memiliki kandungan
radioaktif tinggi.
Mengurangi jumlah oksigen di udara yang mengandung gas asphyxiant.
Menggunakan alat pelindung tubuh sebelum melakukan kontak
langsung dengan zat-zat berbahaya
Menggunakan zat-zat tersebut sesuai takaran yang benar.
