Asid Formik: Definisi, Sifat, Formula Kimia & Kegunaan

Apakah itu Asid Formik? Artikel ini akan membincangkan definisi, sifat, formula kimia, cara penghasilan dan kegunaan asid formik

Asid formik atau juga dikenali sebagai asid metanoik, merupakan asid yang memiliki karbon tunggal. Ia wujud secara semula jadi di dalam pelbagai sumber termasuklah bisa sengatan lebah dan semut. Banyak spesies semut ditemui mengandungi bisa sengatan yang terdiri daripada asid formik sebagai satu alat untuk melindungi diri, menutralkan bisa serangga lain, serta membersihkan perosak dari kawasan kebun mereka.

Nama bagi asid formik juga diambil daripada perkataan Latin yang bererti semut, formica.

Sifat kimia asid formik

Asid formik menurunkan merkuri (II) klorida kepada merkuri (I) klorida membentuk mendakan berwarna putih. Tindak balas penurunan merkuri boleh dilihat seperti persamaan kimia di bawah;

HCOOH + 2HgCl2 → Hg2Cl2 + 2HCl + CO2

Asid formik bertindak balas dengan fosforik pentaklorida membentuk formil klorida, fosforil klorida, dan hidrogen klorida. Tindak balas tersebut boleh dilihat pada persamaan kimia di bawah;

HCOOH + PCl5 → HCOCl + POCl3 + HCl

Sifat fizikal asid formik

Berikut adalah sifat fizikal bagi asid formik;

Adakah asid formik asid kuat?

Asid kuat ialah asid yang mengurai sepenuhnya di dalam larutan akues manakala asid lemah pula asid yang mengurai separa di dalam larutan akues. Asid formik ataupun asid metanoik adalah asid lemah, yang wujud secara semula jadi di dalam sengatan lebah dan semut. Asid formik pernah disediakan dengan cara penyulingan semut.

Asid formik boleh disediakan dengan banyak cara, antaranya ialah;

Tindak balas gliserol dan asid oksalik – asid formik diperolehi dengan cara memanaskan campuran gliserol dan asid oksalik pada suhu 100° – 110°C.Penyediaan asid formik kontang daripada larutan akues asid formik – Terdapat sebilangan air di dalam asid formik yang diperoleh melalui kaedah penyediaan di dalam makmal. Disebabkan asid formik mempunyai takat didih 100°C, ia tidak boleh dikeringkan dengan kaedah penyulingan biasa, maka, untuk menjadikan ia kontang, air yang mengandungi asid dipanaskan dengan cara meneutralkan plumbum karbonat dan larutan panas tersebut ditapis dengan bantuan daripada turas air panas. Semasa menyejukkan cecair yang ditapis itu, plumbum menjadi hablur Format Plumbum, yang diasingkan dan dikeringkan.Kaedah penyediaan industri – asid formik disediakan melalui mono oksida. Natrium format diperoleh dengan cara memanaskan campuran mono oksida dan natrium dioksida pada suhu 150°C dan tekanan 8 atm. Selain itu, asid formik disediakan dengan menambah asid sulfurik dan sodium format. Asid formik juga boleh disediakan dengan cara pengoksidaan metil alkohol.Formaldehad – asid formik boleh disediakan dengan pengoksidaan formaldehad.Hidrogen sianad – asid formik diperolehi daripada penguraian air daripada hidrogen sianad.

Asid formik mempunyai banyak kegunaan, antaranya ialah;

Digunakan sebagai campuran dengan asid sitrik atau asid hidroklorik disebabkan, jika digunakan secara individidu, asid formik tidak mampu untuk menyingkirkan besi oksida yang terhasil.Digunakan di dalam industri utama kimia di dalam kumpulan asid monokarboksilik tepu.Digunakan sebagai agen penurun untuk menurunkan natrium dan kalium dikromat.Bahan yang berguna di dalam industri membuat bahan pewarna

Adakah asid formik berbahaya kepada manusia?

Asid formik ialah bahan kimia yang tidak menyenangkan yang ditemui di dalam bisa pelbagai spesies semut yang menyebabkan rasa pedih, dan kadangkala kegatalan. Walaubagaimanapun, ia tidak berbahaya jika disengat dengan kepekatan yang sedikit, atau bersentuhan dengan asid tersebut pada kepekatan yang rendah, tetapi menjadi berbahaya apabila berada pada kepekatan yang tinggi.

Memandangkan asid formik ialah sejenis bahan anti-bakteria, manusia menggunakan asid formik sebagai bahan pengawet makanan.

Yang mana lebih kuat di antara asid formik dan asid asetik?

Asid formik tidak mempunyai kumpulan elektron penyumbang, maka ia lebih kuat daripada asid asetik. Kumpulan metil ini ialah kumpulan penderma elektron yang boleh menjejaskan kestabilan cas negatif bes konjugat, kerana itulah sebab mengapa asid asetik kurang berasid daripada asid formik.

Jenis Asid yang lain

Negi. M (2020). Formic Acid: Preparation, Properties, Uses and Tests. Chemistry Page.National Center for Biotechnology Information (2021). PubChem Compound Summary for CID 284, Formic acid. Retrieved October 26, 2021Byju’s (2021). Formic Acid – HCOOH. Brown, W. H. (2019, March 13). formic acid. Encyclopedia Britannica.


Bismut: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Bismut dan sifat-nya? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Bismut dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Bismut adalah unsur logam berwarna putih dengan sedikit campuran merah jambu, rapuh dengan bentuk kristal serta mempunyai ketumpatan yang tinggi berada dalam kumpulan 15 jadual berkala. Bismut boleh ditemui secara semulajadi tetapi ia lebih banyak diperolehi bersama sebatian lain seperti sulfida dan oksida.

Menurut makmal Nasional Los Alamos, ia dipanggil sebagai logam pasca peralihan kerana logam ini lebih lembut, mempunyai kekuatan mekanikal dan konduktiviti elektrik yang sangat lemah namun ia mengalir arus lebih baik dalam keadaan cecair berbanding keadaan padat serta mempunyai titik lebur yang lebih rendah berbanding logam peralihan seperti zink, tembaga, emas atau besi yang lebih keras dan mempunyai titik lebur dan titik didih yang tinggi.

Bismut adalah unsur yang paling diagmatik yang bermaksud ia menolak jika ditarik ke medan magnet di antara kesemua unsur yang ada serta dikategorikan sebagai unsur yang paling berat dengan nukleus yang stabil.

Nombor atom: 93Berat atom: 208.98Takat lebur: 271.406°CTakat Didih: 1564°CKetumpatan (g cm−3): 9.79

Bismut adalah 10 unsur logam pertama yang pernah ditemui sejak zaman kuno lagi. Meskipun bismut telah ditemui sejak lebih 1400 tahun yang lalu namun ia sering dikelirukan dengan unsur timah dan plumbum kerana unsur ini juga mempunyai takat lebur yang rendah dan logam yang berat.

Pada tahun 1753, menurut Royal Society of Chemistry, seorang ahli kimia Perancis bernama Claude Geoffroy the Younger adalah orang pertama yang berjaya membuktikan bahawa bismut adalah unsur yang berbeza daripada plumbum atau timah.

Deposit bismut yang terbesar didapati di negara Bolivia meskipun hanya diperolehi sebagai produk sampingan dari perlombongan dan penapisan daripada plumbum, tembaga, timah, perak dan emas. Menurut Chemicool, nama bismut telah diterjemahkan ke bahasa Latin yang diolah dari bahasa Jerman iaitu ‘weissmuth’ yang bermaksud bahan berwarna putih yang merujuk kepada unsur itu sendiri yang mengoksida kepada warna putih.

Pada peringkat awal, unsur bismut diasingkan daripada plumbum dengan menggunakan proses Betterton-Kroll yang melibatkan pembentukan takat lebur yang tinggi daripada bijih bismut yang mengandungi kalsium dan magnesium kemudian mendapan tersebut melalui proses klorinasi sebelum dirawat menggunakan natrium hidroksida untuk mendapatkan bismut yang asli.

Kaedah alternatif lain adalah menggunakan proses pengasingan yang dipanggil Betts yang menggunakan kaedah penyulingan elektrolit daripada bijih plumbum yang mengandungi bismuth. Bismut juga boleh diasingkan dari oksida atau bijih karbonat menggunakan hidroklorik asid yang pekat kemudian larutan dimendapkan dengan oxiklorida, BiOCl kemudian dipanaskannya menggunakan limau atau arang untuk menghasilkan logam bismut.

Bismut stabil pada udara kering atau lembap pada suhu yang biasa. Bismut membentuk lapisan oksida berwarna kuning apabila dipanaskan pada suhu yang tinggi sehingga 1560 °C. Ia boleh bergabung dengan sulfur dan halogen seperti florin, klorin, bromin dan iodin. Unsur bismut tidak bertindak balas dengan asid yang mempunyai kepekatan yang tinggi seperti asid hidroklorik sebaliknya ia mesti dicampur terlebih dahulu dengan oksigen. Reaksi kimia adalah seperti berikut:

4 Bi + 3 O2 + 12 HCl → 4 BiCl3 + 6 H2O.

Bismut juga bertindak secara perlahan dengan asid sulfurik lalu menjadikan bismut (III) sulfat dan sulfur dioksida dengan persamaan kimia berikut:

6 H2SO4 + 2 Bi → 6 H2O + Bi2 (SO4) 3 + 3 SO2.

Meskipun begitu, bismut juga mudah larut dalam asid nitrat cair atau pekat. Dalam keadaan merah panas, bismut bertindak balas dengan air untuk membentuk bismut oksida dengan persamaan kimia berikut:

2 Bi + 3 H2O → Bi2O3 + 3 H2.

Kegunaan dan aplikasi harian

Bismut biasanya dicampurkan dengan logam lain seperti timbaga, timah, besi atau kadmium untuk membentuk aloi dengan takat lebur rendah digunakan untuk membuat pemercik api automatik, alat mengesan kebakaran dan fius elektrik.

Bismut oksida dijadikan sebagai pigmen berwarna kuning untuk membuat kosmetik dan cat manakala bismut (III) klorida oksida (BiClO) menghasilkan kesan bersinar yang digunakan dalam produk kosmetik seperti highlighter. Bismut karbonat dijadikan sebagai asas dalam pembuatan ubat tablet atau cecair untuk merawat masalah percernaan seperti cirit-birit dan gastrik ulser.

Sebatian bismut digunakan sebagai pemangkin dalam proses pembuatan untuk menghasilkan fiber sintetik dan getah. Selain itu, bismanol iaitu campuran aloi bismut dan mangan adalah magnet kekal dengan daya paksaan yang tinggi (ukuran untuk medan magnet) pernah dihasilkan di Makmal Ordinan Angkatan Laut A.S di White Oak, MD yang digunakan pada motor kecil. Bismut juga digunakan dalam reaktor nuklear untuk membuat unsur transuranium menggunakan proses yang disebut sebagai fius penyejukan.

Bismuth – PubchemBismuth – LivescienceBismuth – BritannicaBismuth – Royal Society of Chemistry


Asid Hidroklorik: Definisi, Formula Kimia dan Kegunaan

Apakah itu Asid Hidroklorik? Artikel ini akan membincangkan definisi, formula kimia, cara penghasilan dan kegunaan asid Hidroklorik.

Asid hidroklorik, atau juga dikenali sebagai asid muriatic, adalah sejenis larutan akues bagi hidrogen klorida dengan formula kimianya ialah HCl.

Asid hidroklorik tidak mempunyai warna, berupa seakan-akan air yang jernih dengan bau yang tajam. HCl dikelaskan di bawah asid kuat dan merupakan salah satu komponen utama di dalam asid gastrik yang wujud di dalam system pencernaan kita. Selain itu, ia juga adalah bahan kimia yang sangat penting di dalam makmal dan pelbagai jenis industri termasuklah industri pembuatan bahan kimia.

Cara Asid Hidroklorik dihasilkan di dalam industri

Asid hidroklorik adalah sejenis larutan akues bagi gas hidrogen klorida. Di Amerika Syarikat, terdapat empat kaedah asas utama yang digunakan untuk penghasilan asid hidroklorik, iaitu dengan cara;

Pengklorinan bahan kimia organikPenggabungan hidrogen (H) dan klorin (Cl)Proses penghasilan garam-asid sulfurikProduk sampingan bagi pembuatan silica

Kebanyakan asid hidroklorik dihasilkan melalui pengklorinan bahan kimia organik dengan jumlah yang jauh lebih kecil yang berasal dari proses lain. Sesetengah syarikat seperti OxyChem menghasilkan asid hidroklorik dengan cara menggabungkan hidrogen dan klorin di dalam ‘pembakar asid’. Produk bagi tindak balas tersebut ialah gas hidrogen klorida yang kemudiannya diserap di dalam air yang sudah dibuang mineralnya untuk menghasilkan asid hidroklorik yang mempunyai ketulenan yang tinggi.

Asid hidroklorik ialah asid kuat, bersifat menghakis yang boleh digunakan secara meluas di dalam pelbagai industri termasuklah industri pemprosesan besi dan keluli yang bakal digunakan di dalam sektor pembinaan. Di dalam industri kimia pula, asid hidroklorik digunakan di dalam skala yang besar bagi penghasilan vinil klorida yang digunakan untuk membuat plastik polivinil klorida (PVC) dan merupakan bahan kimia utama yang digunakan untuk menghasilkan poliurietana (polyurethane) dan kalsium klorida.

Asid hidroklorik juga turut digunakan untuk membuat banyak lagi bahan-bahan kimia yang lain dengan pelbagai kegunaan seperti pembasmi kuman, bahan di dalam racun, dan pembasmi lendiran. Satu lagi kegunaan popular bagi asid hidroklorik ialah sebagai bahan pencuci barangan di dalam rumah, sanitasi kolam renang.

1. Penghasilan besi dan keluli

Asid hidroklorik digunakan di dalam operasi pengawetan keluli untuk membuang karat dan bahan kotoran lain daripada karbon, aloi, dan keluli tidak berkarat, sebagai persediaan terakhir sebelum digunakan sebagai bahan dalam sektor pembuatan seperti kereta, bangunan, badan kereta dan lain-lain lagi. Ia turut digunakan di pengukiran aluminium dan aplikasi pembersihan logam.

2. Bahan pencuci di dalam rumah

Asid hidroklorik dijadikan sebagai bahan di dalam bahan pencuci di rumah seperti pencuci mangkuk tandas, pencuci lantai jubin bilik air, dan pencuci pelbagai permukaan porselin yang lain disebabkan oleh sifatnya yang menghakis yang dapat membantu membersihkan kesan kotoran yang degil.

3. Bahan sanitasi kolam renang

Asid hidroklorik digunakan sebagai bahan kimia untuk rawatan air di dalam kolam renang bagi mengekalkan pH yang optima di dalam air.

4. Bahan untuk penghasilan dan pemprosesan makanan

Indsutri makanan menggunakan asid hidroklorik untuk memproses pelbagai jenis produk makanan, seperti sirap jagung yang digunakan di dalam minuman rinngan, biskut, snek, sos dan bijirin. Asid hidroklorik juga digunakan sebagai bahan pengasid di dalam sos, jus sayuran dan bahan makanan di dalam tin untuk meningkatkan rasa dan mengurangkan kerosakan makanan.

5. Asid hidroklorik di dalam pembuatan kalsium klorida

Apabila asid hidroklorik dicampurkan atau ditindakbalaskan dengan batu kapur, ia akan menghasilkan kalsium klorida, sejenis garam yang digunakan untuk mencairkan ais atau salji di atas jalan. Kalsium klorida juga digunakan di dalam industri pembuatan makanan sebagai penstabil dan agen pengental.

6. Kegunaan tambahan asid hidroklorik

Asid hidroklorik digunakan di dalam pembuatan bateri, mentol fotoslash, dan bunga api. Ia juga digunakan di dalam pemprosesan kulit haiwan, pembinaan, pengasidan minyak di dalam telaga dan penghasilan produk gelatin.

Untuk menyimpan asid hidroklorik, bekas yang berasaskan besi adalah tidak sesuai digunakan untuk penyimpanan kerana sifatnya yang menghakis. Bekas plastik, seperti yang dibuat daripada PVC, boleh digunakan untuk menyimpan asid hidroklorik.

Simpan asid hidroklorik di dalam tempat yang sejuk dan jauhkan daripada makanan dan minuman. Sila praktikkan amalan kebersihan yang baik selepas mengendalikan asid hidroklorik. Bagi pelupusan sisa asid hidroklorik pula, adalah disarankan untuk dikendalikan oleh pihak yang professional dan berlesen untuk melakukan proses pelupusan. Jika tidak, ia akan merosakkan alam sekitar jika terdedah kepada sistem pengairan, tumbuh-tumbuhan mahupun haiwan.

Asid hidroklorik yang mempunyai kepekatan yang tinggi, di dalam keadaan cecair, mempunyai bauan yang kuat dan tajam, dan juga bersifat sangat menghakis. Ia boleh menyebabkan kerosakan kepada harta benda juga kesan buruk terhadap kesihatan manusia jika tidak disimpan dengan cara yang betul. Jika terkena asid hidroklorik dengan kepekatan yang tinggi, ia boleh menyebabkan kelecuran kepada kulit, kerosakan kepada mata malah buta, jika terkena di bahagian mata.

Jika tertelan asid hidroklorik dengan kepekatan yang tinggi, ia boleh menyebabkan kecederaan kepada mulut, tekak, esofagus, dan perut. Alat pelindung diri (PPE) seperti alat pernafasan, sarung tangan getah, cermin mata kalis percikan, dan pelindung muka perlu digunakan sekiranya mengendalikan asid hidroklorik.

Jika asid hidroklorik digunakan di tempat kerja, dicadangkan untuk menyediakan stesen untuk membersihkan mata jika sekiranya sebarang kemalangan yang tidak diinginkan berlaku seperti asid terpercik ke dalam mata. Apabila menggunakan pembersih kolam renang yang mengandungi asid hidroklorik, adalah penting untuk mematuhi arahan yang terdapat pada label produk untuk pengendalian yang selamat.

Jenis Asid yang lain

Chemicalsafetyfacts. Org (2021). Hydrochloric Acid. Wikipedia (2021). Hydrochloric Acid. Ecolink (2021). What is Hydrochloric Acid?.


Asid Sitrik: Definisi, Formula Kimia dan Kegunaan

Apakah itu Asid Sitrik? Artikel ini akan membincangkan definisi, formula kimia, sejarah, sumber semula jadi dan kegunaan asid sitrik.

Asid sitrik adalah sejenis sebatian organik dengan formula kimia C₆H₈O₇

yang boleh ditemui secara semula jadi di dalam buah-buahan yang bersitrus, terutamanya buah lemon dan limau yang memberikan rasa masam kepada buah-buahan tersebut.

Asid sitrik tiruan yang dibuat oleh manusia dengan menggunakan bahan kimia mempunyai pelbagai kegunaan di dalam industri yang berbeza-beza. Walaubagaimanapun, asid sitrik yang dibuat di kilang adalah berbeza daripada asid sitrik semula jadi yang ada di dalam tumbuh-tumbuhan.

Asid sitrik pertama kali diekstrak daripada jus lemon oleh pengkaji yang berasal daripada Sweden pada tahun 1784. Sebatian yang tidak berbau dan tidak berwarna tersebut telah dihasilkan daripada jus lemon sehingga awal tahun 1900 sebelum para pengkaji menemui bahawa sebatian yang sama juga boleh dihasilkan oleh Aspergillus niger, yang menghasilkan asid nitrik apabila diberikan gula.

Disebabkan keasidannya yang semula jadi memberikan rasa yang masam, asid sitrik digunakan dengan sangat meluas sebagai bahan perasa dan agen pengawetan, terutamanya di dalam sektor pembuatan minuman ringan dan gula-gula. Ia juga banyak digunakan sebagai bahan penstabil atau pengawet ubat-ubatan, dan bahan pembasmi kuman.

Sumber semula jadi asid sitrik

Asid sitrik boleh ditemui di dalam pelbagai jenis buah-buahan bersitrus. Bukan sahaja lemon, malah terdapat pelbagai lagi buah-buahan lain yang kaya dengan kandungan asid sitrik, antaranya ialah;

Limau nipisBuah orenLimau gedangTangerinBuah pomelo

Antara buah-buahan lain yang juga mempunyai asid sitrik tetapi dengan jumlah yang sedikit ialah;

Produk-produk minuman atau makanan yang mengandungi buah-buahan seperti di atas, seperti sos tomato, juga secara tidak langsung akan terkandung dengan asid sitrik. Sementara itu, dalam penghasilan keju, wain, dan roti doh masam, asid sitrik adalah salah satu bahan sampingan yang terhasil daripada proses di atas.

Kebanyakan asid sitrik yang terdapat di dalam bahan makanan dan makanan tambahan yang dikomersialkan adalah bukan diambil daripada sumber sitrus asli kerana penghasilan asid sitrik daripada buah-buahan bersitrus adalah sangat mahal, dan merugikan para pengilang.

Asid sitrik tiruan dan kegunaan

Sifat-sifat yang ada pada asid sitrik menjadikan ia sebagai bahan yang penting di dalam pelbagai jenis industri pembuatan.

Sebanyak kira-kira tujuh puluh peratus (70%) asid sitrik yang dikilangkan digunakan oleh industri pembuatan makanan dan minuman, manakala sebanyak kira-kira dua puluh peratus (20%) asid sitrik digunakan oleh industri ubat-ubatan dan makanan tambahan, dan selebihnya sepuluh peratus (10%) daripada jumlah besar penghasilan asid sitrik akan digunakan oleh industri penghasilan bahan pencuci dan sabun.

Asid sitrik yang dikilangkan adalah salah satu bahan makanan tambahan yang paling biasa digunakan di dalam dunia. Ia digunakan untuk menggalakkan keasidan, meningkatkan perasa, dan mengawet bahan-bahan di dalam makanan.

Soda, jus, minuman berserbuk, gula-gula, produk tenusu, serta makanan sejuk beku, kebiasaannya mengandungi asid sitrik tiruan. Ia juga kadangkala ditambah kepada buah-buahan di dalam tin dan sayur-sayuran untuk melindungi daripada botulisme, penyakit yang jarang ditemui tetapi sangat serius yang disebabkan oleh bakteria Clostridium botulinum yang menghasilkan toksin.

2. Industri ubat-ubatan dan makanan tambahan

Asid sitrik adalah bahan ruji bagi industri ubat-ubatan dan bahan makanan tambahan kesihatan. Ia ditambah ke dalam ubat-ubatan untuk membantu menstabilkan dan memanjangkan jangka hayat bahan-bahan aktif yang terdapat di dalam ubat, serta digunakan untuk meningkatkan rasa ubat yang berasaskan sirap.

Makanan tambahan mineral seperti magnesium dan kalsium juga mengandungi asid sitrik yang ditemui di dalam bentuk sitrat yang digunakan untuk menambah baik penyerapan.

3. Industri penghasilan bahan pencuci dan sabun

Asid sitrik sangat berguna sebagai bahan pembasmi kuman menentag pelbagai jenis bakteria dan virus. Kajian tabung-uji menunjukkan asid sitrik mampu merawat atau mencegah norovirus manusia, yang menjadi punca utama kepada penyakit yang berasaskan makanan.

Asid sitrik secara komersialnya dijual sebagai bahan pembasmi kuman dan agen pembersihan bagi membuang sisa sabun, kesan kotoran daripada air keras, batu kapur, dan karat. Ia dikatakan sebagai alternatif yang selamat daripada bahan pembasmi kuman dan pencuci konvensional seperti bahan peluntur klorin dan quat.

Asid sitrik mempunyai pelbagai kebaikan kepada tubuh badan manusia, antaranya ialah;

Sitrat, molekul yang paling menyerupai asid sitrik adalah molekul pertama yang terbentuk ketika proses kitaran asid sitrik yang juga dikenali sebagai Kitaran Kreb. Tindak balas kimia yang terjadi di dalam badan membantu badan untuk menukarkan makanan yang dicerna kepada tenaga. Manusia dan hidupan lain mendapatkan majoriti sumber tenaga melalui proses tersebut.

2. Meningkatkan penyerapan nutrien

Asid sitrik meningkatkan ketersediaan bio bagi mineral di dalam badan, membolehkan badan untuk menyerap  nutrien dengan lebih efisien. Sebagai contoh, kalsium sitrat tidak memerlukan asid perut untuk proses penyerapan. Ia juga mempunyai kesan sampingan yang lebih sedikit seperti bengkak, penghasilan gas, atau sembelit. Maka, kalsium sitrat adalah pilihan yang baik untuk mereka yang mempunyai asid perut yang sedikit khususnya warga emas.

3. Mengelakkan batu karang

Asid sitrik di dalam bentuk kalium sitrat, menghalang pembentukan batu karang baru dan memecahkan batu karang yang sudah terbentuk. Batu karang ialah sejenis sebatian yang terhasil daripada bahan seperti kristal di dalam buah pinggang. Batu karang sering dirawat dengan asid sitrik di dalam bentuk kalium sitrat.

Walaubagaimanapun, mengambil makanan dengan nilai kandungan asid sitrik yang tinggi seperti buah-buahan bersitrus, juga mampu memberikan kesan yang sama bagi mencegah pembentukan batu karang.

Jenis Asid yang lain

Van De Walle. G (2021). What Is Citric Acid, and Is It Bad for You?. Healthline. Citric Acid (2021). Wikipedia.


Titanium: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Titanium? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Titanium dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Apabila mendengar perkataan ‘titanium’ mungkin ramai mengenalinya sebagai satu logam yang simbolik dengan sifatnya yang kuat. Apabila dibandingkan dengan logam lain seperti aluminium, titanium mempunyai kekuatan sehingga dua kali ganda. Sifat-sifat unik titanium seperti takat didih yang tinggi dan tahan hakisan menjadikannya ideal untuk kegunaan bagi bahan binaan produk tertentu. Berada di kumpulan 4, titanium merupakan elemen dalam kategori logam peralihan. Selain mempunyai sifat asas logam seperti elemen-elemen lain, ianya mempunyai keistimewaan yang tersendiri.

Artikel ini akan membincangkan mengenai sejarah, cara penghasilan, kereaktifan kimia serta aplikasi-aplikasi titanium dalam kehidupan seharian.

Antara sifat utama bagi titanium adalah seperti dalam jadual berikut:

Nombor atom: 22Berat atom: 47.867Kumpulan: 4Takat lebur: 1670 oCTakat didih: 3287 oCKetumpatan: 4.506 g cm-3

Nama ‘Titanium’ berasal daripada perkataan ‘Titans’ iaitu nama bagi tuhan Greek. Titanium mula-mula ditemui pada tahun 1791 oleh saintis bernama Reverend William Gregor. Gregor menemui besi oksida bersama elemen baharu yang belum dikenalpasti. Antara pemerhatian awal elemen ini adalah ianya wujud dalam keadaan pasir berwarna hitam serta boleh menarik magnet. Saintis lain bernama Franz-Joseph Muller turut menemui elemen titanium sekitar masa yang sama. Pada tahun 1795, seorang saintis dari Jerman iaitu Martin Heinrich Klaproth telah mengesahkan bahawa elemen yang ditemui sebelum ini merupakan titanium. Ktika itu, Klaproth menemui bijih merah yang dikenalpasti sebagai titanium oksida.

Walaupun ditemui pada tahun 1700-an, proses penulenan hanya berjaya dilakukan beberapa dekad kemudian. Pada tahun 1910, saintis MA Hunter telah mendapatkan titanium dengan ketulenan 99.9%. Elemen titanium yang tulen boleh didapati dengan memanaskan titanium tetraklorida bersama logam natrium.

Titanium dihasilkan melalui proses Kroll dan tidak wujud secara semulajadi dalam keadaan tulen. Bijihnya perlu dituai terlebih dahulu sebelum proses ekstrasi dan penulenan. Dalam kerak bumi, hanya terdapat kira-kira 0.63% titanium, menjadikannya elemen yang agak jarang ditemui.

Antara negara yang mengeluarkan titanium bagi kegunaan industri adalah China, Australia dan Kanada, manakala sumber utama titanium adalah bijih rutil. Selain itu, bijih brukit dan antas juga mempunyai logam titanium. Proses ini dimulakan dengan menggunakan gas klorin bagi mengeluarkan titanium tetraklorida.

Proses penulenan bagi logam ini adalah sama seperti yang dilakukan pada tahun 1900-an iaitu menggunakan logam natrium atau magnesium. Untuk pemprosesan seterusnya, titanium perlu dicairkan sebelum dicampur dengan bahan-bahan lain seperti aloi.

Pada kebiasaannya titanium tidak bertindakbalas dengan oksigen kerana ianya dilindungi oleh lapisan oksida pada permukaan. Namun titanium akan menghasilkan nyalaan putih yang sangat terang apabila diabakar dengan kehadiran oksigen.

Ti + O2 → TiO2

Gas nitrogen boleh membakar logam titanium dan menghasilkan titanium nitrida pada akhir tnindakbalas.

2Ti + N2 → TiN

Apabila lapisan oksida yang melindunginya ditanggalkan, titanium dapat bertindakbalas bersama air untuk menghasilkan titanium oksida dan gas hidrogen.

Ti + 2H2O → TiO2 + 2H2

Bagi memastikan tindakbalas antara titanium dan elemen kumpulan 17 berlaku, suhu yang tinggi perlu digunakan. Titanium bertindakbalas dengan halogen pada suhu kira-kira 200 oC untuk mengeluarkan halida. Setiap jenis halida ini dapat dikenalpasti melalui pemerhatian warna produk tindak balas yang berbeza. Titanium florida menghasilkan warna putih, titanium bromida berwarna jingga, titanium iodida berwarna coklat gelap manakala titanium klorida tidak mempunyai sebarang warna.

Ti + 2F2→ TiF4

Ti + 2Cl2 → TiCl4

Ti + 2Br2 → TiBr4

Ti + 2I2 → TiI4

Tindakbalas bersama asid dan alkali

Logam titanium tidak bertindakbalas dengan sebarang alkali dan asid mineral. Namun ianya menghasilkan anion dan titanium kompleks apabila menggunakan asid hidroflorik dan asid hidroklorik pada suhu yang tinggi.

2Ti + 12HF → 2[TiF6]3- + 3H2 + 6H+

Kegunaan dan Aplikasi Harian

Titanium mempunyai sifat yang ringan dan kekuatan yang tinggi. Selain itu, titanium tidak mudah terkakis. Ini menjadikan titanium ideal untuk kegunaan dalam perlbagai bidang seperti aeroangkasa, pembinaan dan perubatan.

Logam titanium digunakan sebagai aloi untuk mendapatkan bahan yang lebih kuat dan tahan pada suhu yang tinggi. Aloi yang mengandungi titanium juga mempunyai kekuatan tegangan yang lebih baik menjadikannya sesuai untuk kegunaan bahan binaan pesawat angkasa dan udara. Selain itu, aloi ini digunakan dalam alatan harian seperti basikal dan computer riba.

Oleh kerana titanium mempunyai lapisan oksida pada permukaannya, ia mempunyai sifat yang tahan terhadap hakisan. Binaan yang menggunakan aloi titanium boleh tahan sekurang-kurangnya selama 3 tahun dalam kawasan air laut tanpa terhakis. Oleh itu, loji kuasa kondenser dan loji pendesalinan yang melibatkan air laut menggunakan logam ini sebagai bahan binaan. Jika logam biasa yang digunakan, bahan akan mudah terhakis dan tidak tahan lama.

Selain itu, titanium oksida antara bahan yang banyak digunakan. Bahan ini dapat menghasilkan warna putih terang. Pigmen titanium sesuai untuk warna cat, plastik dan kertas. Bagi pengguna pelindung matahari kulit, pengguna mungkin biasa melihat titanium oksida antara bahan dalam produk mereka. Ini kerana titanium oksida mampu melindungi kulit dari pancaran ultra-violet matahari.

Dalam bidang perubatan pula, titanium adalah bahan implan yang sesuai kerana sifatnya yang tidak menunjukkan reaksi dalam badan manusia. Terdapat risiko yang rendah apabila menggunakan implan titanium untuk memberikan kesan negatif kepada pesakit. Ini kerana sifat lengai titanium dan keserasiannya dengan bendalir dalam badan manusia. Ianya tahan dari hakisan apabila dikelilingi bendalir badan. Sifat unik titanium dapat meningkatkan keberkesanan implan kerana keserasian tulang dan sel badan untuk berinteraksi dengannya. Antara implant yang menggunakan titanium adalah implant gigi dan sendi.

Titanium – Royal Society of ChemistryTitanium – BritannicaProducing Titanium Based Alloys – Science learn


Atom: Definisi, Struktur dan Model Atom

Apakah itu Atom? Artikel ini akan membincangkan definisi, struktur dan Model Atom yang anda perlu ketahui secara asas dan sedikit mendalam

Atom adalah unit terkecil bagi jirim yang mengekalkan kesemua sifat-sifat kimia bagi sesuatu unsur. Apabila atom bergabung, ia akan membentuk molekul yang kemudiannya berinteraksi untuk membentuk pepejal, gas, dan cecair. Sebagai contoh, air terhasil apabila atom hidrogen dan atom oksigen bergabung lalu membentuk molekul air.

Atom terdiri daripada tiga zarah yang asas, iaitu proton, elektron dan neutron. Nukleus yang terletak di tengah-tengah badan atom mengandungi proton (cas positif) dan neutron (tiada cas). Bahagian terluar atom dikenali sebagai cengkerang elektron. Ia mengandungi elektron (cas negatif). Sifat-sifat atom berbeza-beza antara satu sama lain mengikut susunan dan nombor proton, elektron dan neutron masing-masing.

Sebagai contoh, atom hidrogen mengandungi hanya satu proton, satu elektron dan tiada neutron. Perkara ini boleh ditentukan menggunakan nombor atom dan nombor jisim sesuatu unsur.

Proton dan neutron mempunyai jisim yang lebih kurang sama, sekitar 1.67 × 10-24 gram yang juga dikenali sebagai 1 unit jisim atom (amu) atau 1 Dalton. Walaupun mempunyai jisim yang sama, proton adalah cas positif manakala neutron tidak mempunyai sebarang cas.

Maka, nombor neutron di dalam sesebuah atom melambangkan jisimnya tetapi bukan cas. Untuk elektron pula, jisimnya jauh lebih ringan daripada proton, 9.11 × 10-28 gram atau sekitar 1/1800 amu. Dengan itu, ia tidak menyumbang banyak kepada jisim keseluruhan sesuatu atom.

Apabila berbicara tentang jisim atom, adalah normal untuk mengabaikan jisim elektron dan hanya menggunakan nombor proton dan neutron sahaja untuk mengira jisim atom. Elektron memberi sumbangan yang besar kepada cas bagi sesuatu atom, kerana setiap elektron mempunyai cas negatif yang sama dengan cas positif proton.

Para saintis sepakat menamakan cas-cas tersebut sebagai “+1” and “-1”. Di dalam zarah yang tidak bercas, iaitu atom yang neutral, nombor elektron yang mengelilingi nukleus adalah bersamaan dengan nombor proton yang terdapat di dalam nukleus. Di dalam atom tersebut, cas positif dan negatif akan menyingkirkan antara satu sama lain menjadikan atom tidak mempunyai sebarang cas.

Ketika abad ke-18 dan 19, banyak saintis membuat percubaan untuk menerangkan tentang struktur atom dengan bantuan model atom. Setiap model tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan yang tersendiri dan penting bagi pembangunan model atom moden. Antara model yang paling terkenal ialah model yang diperkenalkan oleh saintis yang bernama John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford dan Niels Bohr.

1. Teori atom Dalton

Seorang ahli kimia yang berasal daripada England bernama John Dalton telah mencadangkan bahawa kesemua jirim diperbuat daripada atom, yang mana ia tidak boleh dipisahkan juga tidak boleh dimusnahkan. Dalton juga berpendapat bahawa kesemua atom bagi satu unsur adalah sama, tetapi atom daripada unsur berbeza mempunyai saiz dan jisim yang berbeza. Menurut teori atom Dalton, tindak balas kimia akan melibatkan penyusunan semula atom untuk membentuk produk. Berdasarkan postulat yang dikemukakan oleh Dalton, struktur atom terdiri daripada atom, zarah yang terkecil yang bertanggungjawab untuk tindak balas kimia berlaku.

Postulat-postulat teori atom Dalton;

Setiap jirim diperbuat daripada atom.Atom tidak boleh dipisahkan.Satu unsur hanya mempunyai satu jenis atom di dalamnya.Setiap atom mempunyai jisim tetap yang berbeza-beza mengikut unsur.Atom mengalami proses penyusunan semula ketika tindak balas kimia berlaku.Atom tidak boleh dicipta atau dimusnahkan tetapi boleh diubah dari satu bentuk kepada yang lain.

Teori atom Dalton berjaya menjelaskan tentang hukum tindak balas kimia.

Walaubagaimanapun, terdapat beberapa kelemahan yang didapati di dalam teori Dalton, antaranya ialah;

Teori Dalton tidak dapat menerangkan tentang kewujudan isotopTiada penjelasan tentang struktur atom dapat dikemukakanSaintis dapat membuktikan bahawa zarah di dalam atom boleh dipisahkan.

2. Model atom Thomson

Seorang ahli kimia Inggeris bernama Joseph John Thomson telah memperkenalkan model atomnya pada awal tahun 1900 yang dikenali sebagai model atom Thomson yang kemudiannya dianugerahkan hadiah Nobel atas penemuan ‘elektron’ melalui eksperimen sinar katod.

Berdasarkan eksperimen tersebut, berikut adalah beberapa kesimpulan ringkas yang dapat disimpulkan;

Thomson menggambarkan struktur atom sebagai sfera bermuatan positif yang mana di dalamnya tertanam dengan eletron bercas negatif.Struktur atom Thomson menyatakan bahawa kedua-dua cas positif dan negatif mempunyai magnitud yang sama.

Walau bagaimanapun, struktur atom Thomson juga mempunyai had yang tersendiri. Model atom Thomson tidak menerangkan dengan jelas tentang kestabilan atom. Selain itu, kajian dan penemuan lebih lanjut mengenai zarah subatomik lain, tidak dapat diletakkan di dalam model atomnya.

3. Teori atom Rutherford

Rutherford yang juga merupakan anak didik kepada Thomson telah mengubah suai struktur atom dengan penemuan satu lagi zarah subatom yang dipanggil sebagai nukleus. Selepas melakukan kajian yang terperinci, Rutherford telah mengemukakan struktur atomnya sendiri seperti berikut;

Kedudukan nukleus terletak di tengah-tengah atom, di mana tempat hampir semua cas dan jisim berpusat.Struktur atom berbentuk sfera.Elektron berpusing mengelilingi orbit dalam bentuk bulatan.

Seperti struktur-struktur atom yang lain, model atom Rutherford juga mempunyai had. Antaranya ialah;

Jika elektron harus berpusing mengelilingi nukleus, ia akan menggunakan tenaga dan itu akan melawan daya tarikan yang kuat daripada nukleus. Banyak tenaga perlu digunakan oleh elektron dan akhirnya, kesemua tenaga akan hilang dan akan terjatuh ke dalam nukleus. Maka, Rutherford juga tidak menjelaskan tentang kestabilan atom.Jika elektron berterusan mengelilingi nukleus, maka jenis spektrum yang sepatutnya wujud adalah spektrum berterusan. Tetapi, realitinya, yang dilihat adalah spektrum garis.

4. Teori atom Bohr

Neils Bohr memperkenalkan model atomnya pada tahun 1915. Model ini adalah model atom yang paling banyak digunakan untuk menerangkan tentang struktur atom bagi sesebuah unsur.

Berikut adalah postulat bagi teori atom Bohr;

Elektron di dalam atom terletak di dalam orbit yang tersendiri.Paras tenaga bagi cengkerang elektron boleh diwakilkan oleh nombor kuantum.Elektron boleh melompat ke tahap yang lebih tinggi dengan cara menyerap tenaga dan turun ke tahap tenaga yang lebih rendah dengan cara melepaskan tenaga.Asalkan elektron kekal berada di tempatnya, tiada penyerapan atau pelepasan tenaga akan berlaku.Elektron berpusing sekitar nukleus di dalam orbitnya sahaja.Tenaga di dalam orbit adalah dikuantifikasikan.

Terdapat beberapa had bagi teori atom Bohr, antaranya ialah;

Struktur atom Bohr ini hanya boleh diaplikasikan kepada spesies elektron tunggal seperti He+, Li2+, Be3+ dan lain-lain lagi.Apabila spektrum pelepasan hidrigen diperhatikan di bawah spektrometer yang lebih tepat, setiap garisan spektrum adalah gabungan beberapa garisan yang berbeza.Kedua-dua kesan Stark dan Zeeman tidak dapat diterangkan menggunakan teori Bohr.

Lumen Boundless Chemistry (2021). The Structure of Atom.Akash Byju’s (2021). Atomic Structure.


Isotop: Definisi, Jenis dan Kegunaannya.

Apakah itu isotop? Artikel ini akan membincangkan definisi isotop, jenis dan penggunaannya dalam kehidupan ataupun dalam pekerjaan

Isotop ialah unsur yang wujud dalam pelbagai bentuk yang mempunyai nombor proton yang sama tetapi memiliki nombor neutron yang berbeza.

Sesetengah unsur seperti karbon, kalium, dan uranium memiliki pelbagai isotop semula jadi. Isotop pertama-tamanya didefinisikan dengan unsurnya kemudian diikuti oleh jumlah keseluruhan bilangan proton dan neutron yang hadir.

Sebagai contoh, Karbon-12 atau 12C mengandungi 6 proton, 6 neutron dan 6 elektron, maka, jisim nombornya ialah 12 amu (6 proton + 6 neutron), manakala bagi Karbon-14 atau 14C, ia mengandungi 6 proton, 8 neutron dan 6 elektron, maka jisim atomnya ialah 14 amu (6 proton + 8 neutron).

Meskipun jisim bagi setiap isotop berbeza, tetapi sifat kimia dan fizikal bagi isotop kebanyakkannya kekal tidak berubah. Isotop mempunyai kestabilan yang berbeza-beza. Karbon-12 adalah isotop karbon yang paling banyak meliputi kira-kira 98.89% karbon yang ada di atas bumi. Manakala Karbon-14 pula tidak stabil dan hanya boleh didapati dalam jumlah yang sedikit. Isotop yang tidak stabil paling biasa mengeluarkan zarah He2+ dan elektron.

Neutron, proton, dan positron juga boleh dikeluarkan dan elektron akan ditangkap untuk mendapatkan konfigurasi atom yang lebih stabil disebabkan oleh tahap tenaga keupayaan yang rendah, melalui proses yang dinamakan sebagai pereputan radioaktif.

Atom yang baru tercipta berkemungkinan berada dalam keadaan tenaga yang tinggi dan membebaskan sinaran gama yang mana mengurangkan tenaga tetapi tidak merubah atom menjadi isotop. Atom tersebut akan dikenali sebagai isotop radioaktif atau radioisotop.

Sesetengah isotop mempunyai nukleus atom yang tidak stabil yang melalui proses pereputan radioaktif. Isotop jenis ini adalah bersifat radioaktof secara semula jadi, maka ia dikenali sebagai radioisotop. Contoh bagi radioisotop ialah Karbon-14, tritium (Hidrogen-3), Klorin-36, Uranium-235, dan Uranium-238.

Bagi isotop yang mempunyai jangka separuh hayat (half-life) yang sangat panjang sehingga mencecah ratusan juta tahun, isotop jenis itu dilenali sebagai nuklues stabil atau isotop stabil. Antara contoh isotop stabil termasuk Karbon-12, Karbon-13, Oksigen-16, Oksigen-17, dan Oksigen-18.

Nukleus primordial pula adalah nukleus yang telah wujud sejak pembentukan system solar lagi. Daripada 339 isotop yang wujud secara semula jadi di atas muka bumi ini, sebanyak 286 adalah isotop primordial.

Pentarikhan karbon (Carbon Dating)

Karbon kebiasaannya wujud di dalam atmosfera di dalam bentuk sebatian gas seperti karbon dioksida dan gas metana. Karbon-14 ialah sejenis radioisotop yang wujud secara semula jadi yang terbentuk daripada Nitrogen-14 dengan penambahan neutron dan pengurangan proton, yang disebabkan oleh sinaran kosmik. Proses tersebut adalah proses yang berterusan, makan Karbon-14 sentiasa terhasil di ruangan atmosfera. Sekali Karbon-14 itu dihasilkan, ia kebiasaannya akan bergabung dengan oksigen di atmosfera untuk membentuk karbon dioksida. Karbon dioksida yang dihasilkan melalui cara ini kemudiannya akan melarut ke dalam lautan, dan digunakan oleh tumbuh-tumbuhan untuk proses fotosintesis.

Di dalam organisma hidup, jumlah relatif bagi Karbon-14 lebih kurang bersamaan dengan kepekatan Karbon-14 yang ada di atmosfera. Apabila sesuatu organisma mati, ia tidak lagi akan mengambil Karbon-14 sebagai sumber makanan, maka nisbah antara Karbon-14 dan Karbon-12 akan berkurang kerana Karbon-14 akan menurun secara beransur-ansur menjadi Nitrogen-14 semula. Proses tersebut dinamakan sebagai proses pereputan beta yang mana ianya adalah proses yang perlahan dan membebaskan tenaga melalui pelepasan elektron daripada nuklues ataupun positron.

Selepas sekurang-kurangnya 5730 tahun, separuh daripada kepekatan permulaan bagi Karbon-14 akan ditukarkan semula kepada Nitrogen-14 yang dirujuk sebagai separuh hayat (half-life) atau masa yang diambil untuk separuh kepekatan isotop untuk mereput semula kepada bentuk/keadaan yang lebih stabil. Disebabkan oleh separuh hayat Karbon-14 yang panjang, ia sering digunakan untuk mentarikhkan objek yang pernah hidup seperti tulang dan kayu.

Dengan membandingkan nisbah kepekatan Karbon-14 yang didapati wujud di dalam objek dengan nisbah Karbon-14 yang wujud di atmosfera, jumlah isotop yang masih belum mereput boleh ditentukan. Menggunakan dasar tersebut, usia bahan-bahan, artifak, tulang, manusia purba boleh diketahui dengan sangat tepat asalkan bahan yang ingin ditarikhkan mempunyai usia kurang daripada 50000 tahun. Teknik ini digunakan dengan sangat meluas dalam bidang arkeologi yang dinamakan sebagai pentarikhan karbon.

Selain digunakan untuk menentukan usia sesuatu objek, terdapat banyak lagi aplikasi isotop yang digunakan dengan sangat meluas pada hari ini, antaranya:

Pelabelan radioisotope – Penggunaan isotop dalam pelabelan radioisotop bukanlah sesuatu yang baru. Isotop yang tidak koman sering digunakan sebagai pengesan atau penanda di dalam tindak balas kimia. Atom unsur secara amnya tidak boleh dibezakan antara satu sama lain tetapi atom tersebut boleh dibezakan menggunakan Spektrometri jisim atau Spektroskopi Infra Merah, di mana isotop dengan jisim yang berbeza digunakan. Radiasi daripada isotop beradioaktif boleh digunakan untuk mengesan pelbagai reaktan.Pentarikhan radiometrik – Pentarikhan radiometrik digunakan untuk mengkaji proses kimia melalui pengesan isotop semula jadi.Penggantian isotop – Boleh digunakan untuk menentukan mekanisma tindak balas melalui kesan kinetik isotop.Spektroskopi – Spektroskopi menggunakan banyak sifat nuklear yang unik daripada isotop yang spesifik. Sebagai contoh, spektroskopi NMR boleh digunakan hanya untuk isotop dengan putaran nuklear bukan kosong (non-zero).

Lumen Learning, Introduction to Chemistry (2021). Isotopes.Akash Byju’s (2021). Isotope Meaning.Engineering 360 (2021). Common Isotopic Elements and their Properties.


Antimoni: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Antimoni? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Antimoni dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Antimoni adalah unsur separa logam yang beracun berada kumpulan 15 dalam jadual berkala yang wujud dalam dua bentuk iaitu bentuk logam berwarna terang keperakan, agak keras dan rapuh manakala bentuk bukan logam wujud dalam serbuk berwarna kelabu.

Antimoni adalah pengalir haba dan elektrik yang lemah. Antimoni adalah unsur yang jarang ditemui pada alam tetapi kadang kala boleh ditemui secara semulajadi dalam bentuk mineral sulfida mineral stibnite, Sb2S3. Logam ini telah popular sejak zaman purba lagi yang banyak digunakan dalam bidang perubatan dan pembuatan kosmetik.

Antimoni dikenali dengan nama ‘lonely element’ atau ‘unsur yang sunyi’ kerana ia tidak pernah ditemui secara sendirian dan sentiasa ditemui dalam bentuk sebatian bersama unsur lain.

Nombor atom: 51Berat atom: 121.76Kumpulan: 15Takat lebur: 631°CTakat didih: 1587°CKetumpatan (g cm−3):

Tiada cacatan yang jelas mengenai siapakah orang pertama yang menemukan unsur antimoni dan ia kekal misteri sehinggalah dikatakan Nicolas Lémery iaitu seorang ahli kimia berbangsa Perancis sebagai orang pertama yang mengkaji unsur antimoni secara saintifik.

Dia memperincikan mengenai penemuannya tentang sifat dan persediaan unsur tersebut kemudian menerbitkan penemuannya itu pada tahun 1707. Walaubagaimanapun sebatian antimoni telahpun terkenal semenjak zaman kuno lagi iaitu sejak tahun 3000 SM sebagai serbuk antimoni (III) sulfida, Sb2S3 yang terkenal dalam kalangan masyarakat timur tengah telah digunakan sebagai alat solek untuk menghitamkan alis dan anak mata.

Sejarah pula telah mencatatkan bahawa unsur antimoni pernah ditemui dalam pasu kuno sejak lebih 4000 SM yang lalu. Menurut pengkaji lain orang pertama yang menamakan unsur tersebut ialah Pliny iaitu seorang ahli arkib Rom pada abad pertama masihi yang dikenali dengan nama stibium. Seorang ahli kimia Islam bernama Abu Musa Jabir Ibnu Hayyan yang dikenali sebagai Bapa Kimia memanggil unsur tersebut dengan panggilan antimoni yang bermaksud ‘tidak pernah sendirian’ kerana ia tidak pernah dijumpai wujud secara terasing.

Untuk menghasilkan antimoni, bijih stibnit bermutu tinggi digunakan dan bertindak balas secara langsung dengan besi yang dileburkan lalu membebaskan logam antimoni. Logam antimoni juga boleh dihasilkan apabila stibnit ditukarkan kepada oksida diikuti dengan pengurangan lalu menjadi karbon. Larutan sodium sulfida digunakan sebagai agen penghakis untuk mencairkan kepekatan stibnit dari bijihnya seterusnya melalui proses elektrolisis untuk menghasilkan antimoni mentah dan akhirnya melalui proses penyucian atau pembersihan untuk mendapatkan antimoni yang berkualiti dan asli sebelum ia boleh dipasarkan.

Antimoni tidak stabil pada suhu persekitaran dan tidak reaktif tetapi ia lebih stabil apabila terdedah kepada udara yang kering. Ia tidak larut dalam air tetapi larut dalam asid nitrik dan asid sulfurik yang panas. Antimoni juga bertindak balas dengan asid hidroklorik dalam keadaan tanpa oksigen. Selain itu ia juga bertindak balas dengan beberapa jenis halogen. Antimoni bertindak balas dengan oksigen di udara seiring dengan peningkatan suhu lalu menghasilkan menyalakan api yang berwarna putih kebiruan dan membentuk trioksida antimoni oksida, Sb2O3.

Kegunaan dan aplikasi harian

Antimoni yang sangat asli digunakan untuk menghasilkan beberapa jenis alat semikonduktor seperti diod dan pengesan infamerah. Antimoni juga dicampurkan dengan plumbum untuk meningkatkan daya tahan plumbum. Aloi antimoni yang mengandungi plumbum digunakan dalam bateri selain dijadikan peluru dan kabel.

Antimoni juga digunakan dalam peralatan kimia seperti tangki, paip dan pam. Antimoni yang digabungkan dengan timah dapat menghasilkan perkakas dan peralatan dapur. Sebatian antimoni juga boleh dijadikan sebagai bahan kalis api, cat, enamel seramik, kaca dan tembikar. Sebatian antimoni terutamanya antimoni trioksida digunakan sebagai bahan penghalang api pada cat, plastik, getah dan tekstil.

Beberapa sebatian antimoni lain digunakan sebagai pigmen cat, tartar dan penting dalam bidang perubatan untuk menghasilkan ubatan seperti ubat batuk dan ubat tahan mual. Antara aplikasi lain adalah sebagai penstabil dan pemangkin untuk menghasilkan polyetilena serta bertindak sebagai agen penghalus untuk menghilangkan gelembung mikroskopik pada kaca yang terdapat pada kebanyakan skrin TV.

Antimony – LivescienceAntimony – Chemistry TalkAntimony – BritannicaAntimony – Royal Society of Chemistry


Germanium: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Germanium? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Germanium dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Germanium merupakan sejenis unsur dalam kumpulan 14 dan terletak diantara silikon dan juga tin di dalam jadual berkala unsur. Germanium dilabel dengan simbol Ge. Germanium dilaporkan sebagai unsur kelima terbanyak pada kerak Bumi. Ia mempunyai 5 isotop semulajadi dan 19 isotop buatan yang dicipta di dalam makmal.

Sifat fizikal dan sifat kimia Germanium

Mari kita melihat kepada sifat sifat Germanium untuk lebih mengenali tentang unsur ini.

Sifat fizikal germanium yang paling utama ialah ia wujud dalam keadaan pepejal pada keadaan normal iaitu 1 atm dan 25 ℃. Ia berwarna kelabu keputihan, keras tetapi rapuh, berkilat dan merupakan unsur separa logam (semi-metallic). Seperti silikon, galium, bismuth dan air, germanium akan mengembang apabila mengalami proses pemejalan (solifified). Ia juga 5 kali ganda lebih tumpat dari udara. Oleh kerana ia merupakan unsur separa logam, ia mempunyai takat didih dan takat lebur yang sangat tinggi iaitu masing masing 2833 ℃ dan 938.25 ℃.

Simbol: GeNombor atom: 32Berat atom: 72.630 g/molKumpulan: 14Takat lebur: 938.25 °CTakat didih: 2833 °C Ketumpatan: 5.323 g/LKonfigurasi elektron: [Ar] 3d10 4s2 4p2

Germanium dijumpai agak lewat dalam sejarah bidang kimia iaitu pada tahun 1886. Beberapa tahun sebelum penemuannya, saintis Rusia iaitu Sir Dmitri Mendeleev telah meramalkan tentang kewujudan unsur germanium ini ketika menghasilkan dan menyusun jadual berkala unsur. Ketika Menyusun unsur unsur ini mengikut berat atomnya, terdapat beberapa kekosongan pada jadual berkala tersebut. Oleh itu, beliau mengandaikan terdapat unsur unsur baru yang belum ditemui lagi pada ketika itu.

Hanya pada tahun 1886, seorang saintis Jerman iaitu Sir Clemens Winkler berjaya menemui Germanium. Ketika menjalankan penyelidikan tentang sejenis mineral baru iaitu bijih agryodite, terdapat 7% unsur yang belum diketahui. Sir Clemens berjaya mengasingkan unsur baru ini dan mendapati sifatnya sama seperti antimoni. Pada awal penemuannya, Germanium dikenali sebagai eka-antimoni.

Namun, tidak lama selepas itu, ia diklasifikasikan sebagai eka-silikon. Sebelum menerbitkan penemuannya, Clemens mahu menamakan unsur baru ini sebagai neptunium, namun nama neptunium telah diambil dan dicadangkan pada unsur kimia baru yang lain. Oleh itu, Clemens telah menamakan unsur ini sebagai Germanium yang diambil dari perkataan Latin iaitu germania bersempena tempat kelahirannya iaitu Jerman.

Kajian lanjut mengenai mineral argyrodite telah membuktikan kewujudan Germanium secara empirikal iaitu Ag8GeS6. Beberapa tahun selepas itu, Clemens berjaya menghasilkan sebatian germanium seperti sebatian fluorida, klorida, sulfida dan dioksida.

Germanium pertama kali dihasilkan pada tahun 1887 oleh Sir Clemens daripada bijih mineral yang dilombong di Saxony. Pada tahun 2011, kira-kira 118 tan germanium berjaya dihasilkan dan Cina merupakan pengeluar terbesar.

Germanium terhasil daripada bijih zink sphalerite. Apabila bijih mineral ini diproses, 0.3% germanium terkandung di dalamnya. Kajian terbaru mendapati, terdapat kira-kira 10,000 tan germanium yang boleh terhasil daripada pengekstrakan zink yang terdapat di Lembah Mississippi manakala 112,000 tan lagi dapat ditemui di lombong arang batu.

Selain sphalerite, sumber germanium yang lain ialah daripada abu cerobong (fly ash) daripada loji tenaga yang menggunakan sumber arang batu sebagai bahan bakar. Negara seperti Rusia dan Cina menggunakan kaedah ini untuk menghasilkan germanium. Di negara Rusia, germanium dihasilkan di Pulau Sakhalin dan Vladivostok manakala di Cina pula, germanium dilombong di Lincang, Yunnan dan juga Xilinhaote.

Bijih mineral yang dipekatkan ini mengandungi sulfida yang tinggi. Kemudian, proses pemanasan dilakukan dan menukarkannya kepada logam oksida iaitu germanates (1). Seterusnya, germanates ini akan dilunturkan dengan asid sulfurik. Setelah proses neutralisasi selesai, mendakan germanium akan terhasil. Proses Waelz merupakan proses pelunturan kedua menggunakan asid hidroklorik (2) ataupun gas klorin (3) yang akan menghasilkan germanium tetraklorida (GeCl4). Selain itu, germantes juga akan menjalani proses penyulingan berperingkat dan tindak balas dengan gas Hidrogen menghasilkan germanium yang tulen (4). Selain itu, germanium yang digunakan dalam industri keluli, akan menjalani tindak balas kimia dengan karbon menghasilkan germanium tulen (5).

GeS2 + 3 O2 → GeO2 + 2 SO2 (1)

GeO2 + 4 HCl → GeCl4 + 2 H2O (2)

GeO2 + 2 Cl2 → GeCl4 + O2 (3)

GeO2 + 2 H2 → Ge + 2 H2O (4)

GeO2 + C → Ge + CO2 (5)

Kegunaan dan aplikasi dalam kehidupan

1. Bidang optik fiber

Bidang optik fiber merupakan pengguna terbesar bagi logam germanium dengan kira-kira 35% digunakan dalam bidang ini. Germanium dioksida (GeO2) yang mempunyai indeks pembiasan dan sebaran optik yang tinggi sangat sesuai dan berguna dalam bidang optik. Ia banyak digunakan dalam lensa kamera, mikroskop dan juga teas kepada fiber optik.

Selain itu, oleh kerana germanium bersifat telap dalam gelombang infrared, ia sangat sesuai digunakan dalam pengesan infrared.

Aloi Silikon-Germanium (Si-Ge) sangat pesat berkembang menjadi bahan semikonduktor untuk litar bersepadu berkelajuan tinggi. Litar yang menggunakan simpangan Si-SiGe ini memberi kecekapan yang lebih tinggi berbanding simpangan silikon. Aloi Si-Ge ini mula menggantikan galium arsenid (GaAs) peralatan komunikasi tanpa wayar. Selain itu, mikrocip Si-Ge yang berkuasa tinggi boleh dibuat menggunakan teknik penghasilan cip silikon yang berkos rendah dan mudah.

Panel solar juga menggunakan germanium sebagai bahan teras. Germanium merupakan substrat kepada wafer sel fotovoltaik berkuasa tinggi untuk kegunaan aeroangkasa. Dengan penggunaan germanium ini, LED yang dihasilkan mempunyai kecerahan yang sangat tinggi.

Germanium dioksida (GeO2) juga digunakan sebagai pemangkin dalam industri polimer. Penghasilan bahan plastik seperti polietilina terephthalate (PET) menggunakan germanium sebagai pemangkin utama di negara seperti Jepun. Germanium digunakan bagi meningkatkan ketelapan bagi produk plastik yang dihasilkan. Selain itu, hanya sedikit germanium digunakan sebagai mangkin dan ini dapat menjimatkan kos penghasilan produk tersebut.

Wikipedia : GermaniumBrittanica : GermaniusRoyal Society of Chemistry : GermaniumLive Science : Germanium


Leraian Daya: Definisi dan Cara Pengiraan

Apakah itu Leraian Daya? Artikel ini akan membincangkan maksud leraian daya dan cara pengiraan untuk menentukan setiap daya.

Leraian Daya adalah satu kaedah untuk menguraikan satu daya tunggal kepada dua daya yang berserejang. Kaedah ini adalah terbalik dengan cara pengiraan Daya Paduan.

Jika Daya paduan kita akan cuba kira vektor daripada 2 daya yang berlainan. Maka, leraian daya adalah untuk memecahkan daya paduan itu kepada 2 daya yang berbeza.

Setiap objek yang berjisim pasti ada daya yang bertindak ke atasnya iaitu daya berat, simbolnya adalah W dan arahnya sentiasa ke bawah. Daya yang kedua adalah daya daripada permukaan jalan iaitu tindak balas normal, simbolnya R arahnya sentiasa ke atas. jika melibatkan beg, kereta, basikal atau apa sahaja yang bergerak di atas permukaan jalan, daya yang bertindak diantara roda dan permukaan jalan disimbolkan sebagai sebagai FR iaitu daya geseran. Daya geseran sentiasa bertentangan dengan daya arah pergerakan objek. Daya yang terakhir iaitu daya yang melibatkan tarikan iaitu daya tarikan.

Contohnya situasi yang melibatkan tarikan beg. Simbolnya adalah sebagai F iaitu data tarikan. Daya ini bertindak pada tangan yang menarik beg tersebut. Daya tarikan adalah ke atas manakala arah gerakan adalah ke kanan. Hal ini disebabkan oleh daya tarikan yang mempunyai dua komponen daya yang berserenjang iaitu komponen mengufuk iaitu paksi x dan juga komponen menegak iaitu paksi y. Persoalannya bagaimana untuk menentukan daya paduan bagi objek tersebut? Artikel ini akan membincangkan lebih lanjut tentang tajuk leraian daya.

Sebelum itu, apakah yang dimaksudkan dengan daya paduan? Daya paduan bermaksud daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Lerain daya pula membawa maksud proses meleraikan satu daya tunggal kepada komponen-komponen daya. Sebelum kita menentukan leraian daya, untuk memudahkan kita boleh lihat dengan jelas setiap daya yang bertindak ke atas sesuatu objek, rajah jasad bebas dilukis dan dilabelkan setiap daya yang bertindak. Contoh situasi dalam menarik beg, daya yang berindak atas beg dan rajah jasad bebas adalah seperti di bawah.

Daya berat, (W) daya normal (R) dan daya geseran (FR) kesemuanya berada tepat pada paksi x dan juga paksi y. Berlainan sekali bagi daya tarikan, F yang berada di tengah-tengah antara paksi x dan juga y. Jadi bagaimana kita hendak tentukan daya paduan?

Untuk mengira daya paduan, jika daya itu adalah selari iaitu daya kanan boleh ditolakkan dengan daya kekiri atau sebaliknya dan juga daya keatas boleh ditolakkan dengan daya ke bawah. Berlainan sekali untuk situasi bagi daya tarikan, F yang berada di tengah-tengah antara paksi x dan paksi y. Leraian daya diperlukan untuk menyelesaikan masalah ini.

Contoh daya tarikan yang bertindak ke atas tangan yang sedang menarik beg, pertama sekali lukiskan komponen mengufuk atau mendatar di atas paksi Fx dan komponen menegak di atas paksi Fy sehingga menjadi segi tiga bersudut tegak. Menggunakan hukum segi tiga nisbah trigonometri, segi tiga yang dilukis boleh ditakrifkan mengikut tiga keadaan iaitu:

Kenal pasti sudut yang berada antara paksi Fx dan paksi Fy.

Sudut akan berubah mengikut situasi dan daya ke atas setiap objek mengikut situasi.

Antara situasi yang melibatkan leraian daya adalah semasa sedang menarik beg, menolak troli, menolak mesin rumput, bingkai gambar yang tergantung di dinding dan banyak lagi. Situasi ini memerlukan pengiraan yang menggunakan hukum trigonometri bagi menghitung daya paduan yang bertindak ke atas setiap daya tarikan yang bertindak ke atas objek itu.

Apakah yang dimaksudkan dengan kesimbangan daya? contohnya situasi dimana seorang penari tarian ngajat yang berdiri pegun ketika menari. Dapat diperhatikan bahawa dia tidak jatuh. Situasi ini menerangkan tentang penari tersebut berada dalam keadaan seimbang oleh kerana pecutan penari adalah sifar, tiada daya paduan yang bertindak ke atas penari tersebut. Kesimbangan daya bagi sesuatu objek berlaku apabila daya-daya yang bertindak ke atas objek tersebut menghasilkan daya paduan sifar.

Segi tiga daya boleh dilukis untuk menunjukkan sesuatu objek berada dalam keseimbangan daya. Contohnya lampu yang digantung menggunakan dua tali. Magnitud ketiga-tiga daya iaitu berat lampu dan tegangan tali dilukis secara berturutan pada arah daya yang bertindak ke atas lampu tersebut. Rajah dibawah menunjukkan daya paduan W, P dan T = 0 dan segi tiga daya yang mewakili daya tersebut. Tiga daya, W, P dan T yang berada dalam seimbang dan dilukis secara turutan bagi membentuk satu segi tiga.

Proses leraian daya adalah melibatkan dua daya yang berserenjang. Contoh yang mudah adalah dalam situasi dalam permainan tarik upih. Daya tarikan adalah ke atas manakala arah gerakan adalah ke kanan. Hal ini disebabkan oleh daya tarikan yang mempunyai dua komponen daya yang berserenjang iaitu komponen mengufuk iaitu paksi x dan juga komponen menegak iaitu paksi y. Pengiraan setiap daya adalah berlainan mengikut sudut dalam segitiga dan juga bergantung pada situasi berkaitan.

Buku Teks Fizik KSSM Tingkatan 5


10 Khasiat Garam Bukit yang Anda Perlu Tahu

Apakah khasiat garam bukit pada kesihatan? Artikel ini akan membincangkan beberapa khasiat garam bukit, kandungan nutrisi dan kompaun sihat di dalamnya.

Garam adalah mineral yang terbentuk daripada sebatian natrium klorida melalui proses pemeluapan air garam atau dengan mengekstrak garam daripada bawah tanah. Sebelum terhasilnya garam yang berada di pasaran, pelbagai proses dijalankan seperti proses penapisan untuk menyingkirkan bendasing dan mineral selain daripada natrium klorida. Setelah itu, agen anti ketulan akan dicampurkan untuk meningkatkan kelembapan dan iodin akan ditambah untuk membantu para pengguna yang kekurangan iodin. Garam telah menjadi sebahagian daripada kehidupan manusia kerana digunakan untuk memberikan rasa dan agen pengawet sejak zaman dahulu lagi.

Dalam era moden, garam bukit telah mendapat tempat di pasaran. Garam bukit adalah garam yang berwarna merah hambu yang diekstrak daripada Lombong Garam Khewra yang terlerak berdekatan dengan kawasan Himalaya di Pakistan. Lombong Garam Khewra adalah satu satu lombong yang terbesar dan tertua didunia. Garam bukit yang terhasil daripada lombong ini dipercayai terbentuk melalui proses pemeluapan air. Garam bukit ini diekstrak secara manual dan melalui proses yang minimum untuk menghasilkan produk yang bebas daripada bahan pengawet. Ini menjadikan garam bukit lebih semulajadi berbanding dengan garam biasa.

Kandungan Nutrisi Dalam Garam Bukit

Kandungan utama dalam garam bukit dan garam biasa adalah natrium klorida tetapi istimewanya garam bukit ini, ianya mengandungi 84 mineral dan unsur surih tambahan. Tambahan pula, kandungan mineral penting seperti kalsium, kalium, magnesium dan zat besi dalam garam bukit lebih tinggi berbanding garam biasa. Di bawah ini menunjukkan kandungan dalam 100mg garam bukit:

Kalsium: 1.6mgKalium: 2.8mgMagnesium: 1.06mgZat Besi: 0.0369mgNatrium: 368mg

Nutrisi Penting Dalam Garam Bukit

Dalam garam bukit, ianya mengandungi 40% natrium dan 60% klorida. Natrium adalah mineral dan elektrolit yang diperlukan oleh badan. Natrium akan menarik dan menyimpan air iaitu cecair yang ada didalam dan juga diluar sel badan. Selain itu, natrium diperlukan untuk keseimbangan elektrolit dalam badan.

Badan turut memerlukan natrium untuk pergerakan otot dan fungsi saraf. Kebanyakkan natrium dalam badan iaitu kira-kira 85% ditemui dalam darah dan cecair limpa. Untuk memastikan kandungan natrium dalam badan pada paras normal, hormon aldosteron yang dihasilkan oleh kelenjar adrenal akan menghantar maklumat kepada buah pinggang untuk menyimpan natrium dalam badan daripada merembeskan melalui air kencing. Selain daripada disingkirkan melalui air kencing, badan akan kehilangan natrium melalui kulit apabila berpeluh. Natrium juga digunakan untuk masakan dalam bentuk natrium klorida ataupun garam dan natrium bikarbonat iaitu serbuk penaik. Natrium juga digunakan dalam bidang perubatan iaitu sebagai laksatif, aspirin, ubat kumur dan ubat gigi.

Klorida pula adalah elektrolit yang diperlukan dalam darah. Ianya membantu untuk mengawal jumlah cecair yang berada didalam dan diluar sel supaya dalam keadaan yang seimbang. Klorida akan bertindak seiringan dengan natrium dan kalium untuk mengekalkan homeostasis dalam badan. Selain itu, klorida juga diperlukan untuk mengawal isi padu darah, tekanan darah dan pH cecair badan. Sama seperti natrium, klorida juga penting untuk pergerakan otot, fungsi sarad dan sel hati dimana ianya diperlukan untuk menghantar impuls elektrik untuk impuls saraf dan pengecutan otot.

10 Khasiat Garam Bukit Kepada Kesihatan

1. Mengandungi mineral penting untuk penyingkiran toksin

Proses detoksifikasi menjadi amalan untuk menyingkirkan toksin yang berkumpul dalam badan melalui air, makanan berserat, jus dan bersenam. Toksin yang terkumpul akan menyebabkan badan berasa letih, kenaikan berat badan, sembelit, jerawat tumbuh di muka, sakit pada bahagian otot dan ketidakseimbangan perasaan.

Cara yang paling mudah untuk detoksifikasi adalah melalui air. Garam bukit menjadi pilihan untuk dilarutkan dalam air dan diminum sebagai agen detoks. Ini kerana garam bukit mengandungi mineral seperti magnesium, sulfida, kalsium sulfida, kalsium klorida dan kalium klorida.

Apabila air garam bukit melalui bahagian perut, ianya akan menyingkirkan toksin yang terkumpul dan menggantikannya dengan mineral yang berkhasiat untuk badan. Untuk mendapatkan kesan yang lebih efektif, larutkan air garam dalam air suam.

2. Kandungan Natrium Lebih Rendah

Seperti yang telah diterangkan, garam biasa terhasil melalui pelbagai proses dan ditambah dengan bahan pengawet. Ini menjadikan kandungan natrium dalam garam biasa lebih tinggi daripada garam bukit. Kandungan natrium yang lebih tinggi akan meningkatkan risiko penyakit jantung dan penyakit kardiovaskular.

Garam bukit pula mengandungi mineral penting yang lain dan kandungannya lebih tinggi berbanding garam biasa. Sebagai contoh, garam bukit diperkaya dengan iodin dimana iodin berperanan untuk mengekalkan keseimbangan elektrolit, membantu usus untuk menyerap nutrisi dan menurunkan tekanan darah.

Air merupakan bahan kedua terpenting dalam badan selepas oksigen kerana air membentuk 60% komposisi dalam badan. Air memainkan peranan yang besar dalam memastikan badan sentiasa sihat dan cergas. Air merupakan bahan utama dalam darah, sistem limfa dan peluh.

Air diperlukan untuk mengawal suhu badan terutama semasa melakukan aktiviti fizikal seperti senaman. Apabila badan kita tidak mengandungi air yang mencukupi kerana pengambilan air yang kurang dan kehilangan air melalui peluh, menyebabkan badan kita berasa letih. Pengambilan air yang dicampur dengan garam bukit adalah pilihan yang tepat terutamanya selepas bersenam.

Ini kerana apabila kita bersenam, badan kita akan mengeluarkan peluh yang mengandungi mineral dan elektrolit. Pengambilan air yang ditambah dengan garam bukit akan menjadikan badan terhidrasi dan menggantikan semua mineral dan elektrolit yang telah hilang.

4. Membantu Proses Pencernaan

Untuk memastikan proses pencernaan yang sihat, penghasilan enzim dan pH dalam sistem pencernaan sangatlah penting. Ini kerana setiap bahagian dalam sistem pencernaan memerlukan pH yang berbeza bergantung kepada peranan bahagian tersebut.

Sebagai contoh, air liur yang diperlukan untuk mencernakan kanji dan memudahkan pergerakan makanan melalui saluran makanan memerlukan pH 6.5 hingga 7.5. Garam bukit mengandungi mineral seperti natrium, kalium, klorida dan bikarbonat yang diperlukan untuk mengekalkan keseimbangan asid-alkali dalam badan. Secara tidak langsung, garam bukit membantu proses pencernaan.

5. Memberikan Tidur Yang Berkualiti

Tahukah anda bahawa pengambilan garam mempunyai kaitan dengan tidur? Kajian menunjukkan bahawa tindak balas biokimia dalam badan selalunya berlaku pada jam 2 pagi sehingga jam 4 pagi. Ini kerana paras hormon tekanan yang tinggi menyebabkan tidur kita terganggu. Diet yang rendah garam menyebabkan isi padu darah dalam sistem simpatetik berkurangan lantas, mengaktifkan adrenalin dan respons lari atau lawan. Oleh itu, disarankan untuk mencampurkan sedikit garam bukit dan madu dalam minuman sebelum tidur untuk mendapatkan tidur yang berkualiti.

Seperti yang telah diketahui, wanita dan kecantikan tidak dapat dipisahkan. Tahukah anda bahawa garam bukit berupaya mencantikkan kulit kita? Garam bukit boleh dijadikan sebagai skrub wajah dengan mencampurkannya dengan minyak badam dan minyak untuk melembapkan kulit wajah. Campuran tiga bahan ini sangat berguna untuk menanggalkan sel-sel kulit mati. Sel-sel kulit mati ini yang menyebabkan kulit menjadi kusam. Selain itu, penggunaan garam bukit membantu dalam mengurangkan kesan kedutan yang menyebabkan penuaan pada wajah.

7. Membersihkan Udara Sekeliling

Garam bukit yang sinonim penggunaanya dalam makanan turut dijadikan sebagai bahan untuk membersihkan udara sekeliling. Sejarah menceritakan bahawa lampu yang diperbuat daripada garam bukit berperanan dalam membersihkan udara sekeliling. Ianya akan mengurangkan alergi dan meningkatkan tahap kesihatan.

Oleh kerana garam bukit bersifat ‘hygroscopic’ dimana garam bukit akan menyerap air dalam udara sekeliling. Lampu yang diperbuat daripada garam bukit akan menyerap air melalui proses penyejatan. Keadaan ini membantu dalam mengurangkan pertumbuhan kulat dan alergi.

8. Memberikan Perasaan Yang Tenang dan Gembira

Berdasarkan khasiat garam bukit sebelum ini, lampu daripada garam bukit berupaya memberikan ketenangan dan kegembiraan. Kajian menunjukkan setiap hari, badan kita terdedah kepada ‘blue light’ iaitu cahaya yang datang daripada telefon bimbit, komputer dan tablet.

Lampu daripada garam bukit menghasilkan cahaya yang lembut iaitu cahaya yang sesuai apabila sedang tidur. Tambahan pula, lampu daripada garam bukit menghasilkan ion bercaj negatif yang sama seperti ion yang terdapat pada persekitaran semulajadi seperti di bukit dan di pantai. Ion ini akan menghasilkan serotonin, hormon yang menstabilkan perasaan dan memberikan perasaan gembira pada badan. Penghasilan serotonin membantu untuk mengurangkan tekanan.

9. Memberikan Kelegaan Pada Sengal Otot

Garam merupakan bahan pengelupasan semulajadi dan bersifat anti keradangan, dimana ianya digunakan untuk merawat sakit otot dan sengal otot. Caranya adalah dengan merendam bahagian otot yang sakit atau sengal ke dalam air yang dicampurkan dengan garam bukit.

Untuk mendapatkan kesan yang lebih bagus, gunakan air suam untuk rendaman tersebut. Ini kerana garam bukit mengandungi mineral seperti magnesium yang akan diserap ke dalam badan. Ini akan menguatkan tulang dan tisu penyambung yang menyebabkan sakit otot dan sengal otot.

10. Meningkatkan Sistem Pernafasan

Kajian menunjukkan bahawa terapi menggunakan garam bukit sangat baik untuk sesiapa yang mengalami masalah pernafasan seperti penyakit asma, alergi, jangkitan sistem pernafasan atas dan sebagainya. Ini kerana apabila kita bernafas, partikel garam bukit akan diserap ke dalam paru-paru dan terus kepada saluran pernafasan.

Partikel garam bukit akan membersihkan saluran pernafasan daripada partikel berbahaya yang menyebabkan saluran pernafasan menjadi sempit. Saluran pernafasan akan menjadi lebih luas dan memudahkan untuk bernafas. Selain itu, garam bukit yang bersifat anti bakteria, anti virus dan anti mikroorganisma akan membunuh dan menghalang pertumbuhan toksin dan patogen dalam paru-paru. Apabila partikel garam bukit masuk ke dalam sistem pernafasan, ia akan menyerap mukus berlebihan dan bakteria yang berbahaya.

Walaupun garam bukit mengandungi khasiat yang baik untuk tubuh badan, namun demikian, pengambilan garam bukit perlulah mengikut kepada saranan daripada Kementerian Kesihatan Malaysia iaitu 1 sudu teh (5g) sehari. Ini kerana pengambilan garam bukit yang berlebihan akan meningkatkan risiko tekanan darah tinggi dan penyakit kardiovaskular. Selain itu, garam bukit yang berlebihan dalam badan akan menyebabkan cecair dalam badan terkumpul dan membebankan buah pinggang. Oleh itu, ayuhlah kita mempraktikkan gaya hidup sihat demi kesejahteraan hidup kita.

Khasiat Makanan yang Lain

Ain Hanani. (2015). Awas, Garam Tersembunyi Dalam Makanan Anda! Kementerian Kesihatan Malaysia. Healthy Human. (2021). Incredible Benefits of Himalayan Salt. 9 Himalayan Salt Benefits.Pearson, K. (2017). Is Pink Himalayan Salt Better Than Regular Salt? Healthline.The Salt Suit. (2021). Respiratory Benefits. Respiratory Overview.


Disebalik Genius; Albert Einstein

“The value of education is not the learning of many facts but the training of the mind to think”. – Albert Einstein.

Nama Albert Einstein bukanlah satu nama yang asing jika kita mencari personaliti yang dianggap genius. Malah ianya cukup dikenali bahkan kepada masyarakat umum yang bukan dari bidang sains.

Apabila kita membuat carian mengenai beliau, pastinya akan terpapar persamaan E=mc2 dalam hasil carian. Apakah signifikannya persamaan tersebut? Mengapa persamaan tersebut amat terkenal? E=mc2 yang ditemui oleh Einstein pada tahun 1905 menjelaskan mengenai kesan tenaga terhadap jisim sesuatu sistem dengan c adalah kelajuan cahaya sebagai pemalar.

Apabila jisim neutron dapat dikenalpasti pada tahun 1932, persamaan Einstein ini menjadi asas utama kepada penemuan pelakuran dan pembelahan nukleus, sekaligus, penghasilan tenaga nuklear dan bom nuklear yang juga digunakan untuk memusnahkan Hiroshima dan Nagasaki di Jepun. Ianya satu penemuan sumber tenaga yang sangat besar. Beliau bagaimanapun begitu kesal hasil penemuannya telah digunakan untuk menyebabkan pemusnahan yang begitu dasyat.

Selain itu, beliau juga telah menghasilkan ratusan kertas kajian saintifik dan telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam bidang Fizik tahun 1921 di atas khidmatnya dalam bidang ini, terutama bagi penemuan kesan fotoelektrik. Sejak Einstein menerbitkan kajiannya mengenai teori kesan fotoelektrik pada tahun 1905, ramai saintis cuba menghasilkan sel solar yang menukarkan tenaga matahari kepada tenaga elektrik menggunakan teori tersebut.

Akhirnya ia berjaya dicipta pada tahun 1954, lebih 50 tahun kemudian. Dan teori tersebut menjadi asas kepada sel solar yang kita gunakan sehingga ke hari ini. Banyak lagi teorinya yang masih digunakan untuk penciptaan baru sehingga sekarang, 66 tahun selepas kematiannya. Disebabkan kepandaiannya menjadi tumpuan para saintis, selepas kematiannya, otak Einstein diawet dan dikaji, malah pernah dicuri. Namun, disebalik namanya yang diangkat tinggi, dan sumbangannya yang diakui dalam bidang Fizik, siapakah beliau dari sudut peribadi?

Einstein Sewaktu Pendidikan Awal dan Pengajian Tinggi

Einstein dilahirkan di Ulm, Jerman pada tahun 1879. Semasa di zaman persekolahannya, Einstein selalu merasakan sistem persekolahan menindas pemikiran kreatif dan imaginasinya. Beliau dikenali sebagai pelajar yang bermasalah, tidak dapat memberikan tumpuan dan tidak menghormati guru dan pihak berkuasa, sehingga seorang gurunya berkata “kamu tidak akan berjaya mencapai sesuatu apapun”. Beliau tidak begitu cemerlang dalam kebanyakan subjek namun sangat mahir dalam subjek Fizik dan Matematik. Malah mempelajari sendiri banyak topik Matematik tahap tinggi pada waktu awal remajanya. Contohnya mempelajari algebra dan geometri serta pembuktian teorem Pythagoras pada umur 12 tahun. Beliau mula mengajar kalkulus pada umur 12 tahun dan mengakui dirinya telah mahir topik kalkulus pembezaan dan pengameran pada umur 14 tahun.

Dari awal persekolahan, beliau banyak menumpukan perhatian kepada Matematik. Minatnya dalam bidang Fizik mula tercetus pada umur 16 tahun sewaktu menonton rancangan Siri Sains Kanak-Kanak Aaron Bernstein. Dimana satu watak berimaginasi dirinya menunggang basikal disamping pergerakan elektrik dalam wayar telegraf. Dari situ beliau tertanya-tanya, “bagaimana agaknya pancaran cahaya kelihatan jika kita berlari disampingnya? Jika cahaya adalah gelombang, pancaran cahaya, seperti aliran arus yang membeku, akan kelihatan seolah berhenti”. Namun, tiada siapa mempunyai jawapan.

Persoalan tersebut lama membayanginya sehingga beliau sendiri menjawabnya hampir 10 tahun kemudian dengan penemuan kelajuan cahaya adalah tetap serta teori relativiti. Sepanjang persekolahan, Einstein selalu murung, rasa keseorangan, dan tidak disukai guru-gurunya. Beliau mengalami kesukaran kerana merasa dikongkong. Sehinggalah beliau berhenti sekolah tanpa menamatkan pengajian dan bersatu dengan keluarganya yang telah berpindah ke Itali. Beliau kemudiannya mohon kemasukan di Swiss Federal Polytechnic Institute, pada tahun 1895. Institusi tersebut tidak memerlukan sijil tamat persekolahan tinggi seperti syarat kemasukan universiti lain. Namun beliau gagal ujian kemasukan, kemudian dihantar ke sekolah khas di Aarau, Switzerland selama setahun untuk persediaan dan kemudiannya mencuba sekali lagi dan lulus lalu diterima masuk.

Pada umur 17 tahun, 1896, beliau mendaftar bagi program diploma selama 4 tahun untuk mengajar Fizik dan Matematik. Pada tahap ini, Einstein masih lagi dianggap pelajar bermasalah. Beliau sering tidak hadir ke kelas, sebaliknya meminjam nota kuliah kawannya untuk belajar pada saat-saat akhir yang membolehkannya mendapat keputusan cemerlang dalam peperiksaan. Malah, beliau pernah dilihat membuang kertas arahan eksperimen Fizik ke dalam tong sampah dan mula bereksperimen dengan caranya sendiri. Perbuatannya ditegur oleh pembantu makmal bernama Jean Pernet yang berkata “kamu seorang yang sangat bersemangat, tapi tiada harapan dalam Fizik”. Beliau sentiasa mempunyai pandangan yang bercanggah dengan kaedah sedia ada. Keengganan beliau untuk hadir ke kelas dan mengikut sistem bukanlah disebabkan sikap malas atau kesombongan yang tidak berasas, namun Einstein merasakan beliau belajar lebih baik dengan cara yang berbeza. Adakala kerana guru/pensyarahnya mengajar sesuatu yang terlalu mudah baginya.

Graduasi, Jatuh dan Bangkit

Pada tahun 1900, Einstein berjaya menamatkan pengajiannya. Beliau mula menghantar permohonan mengajar di pelbagai institusi pendidikan. Namun tiada satupun yang berjaya. Disebabkan bekas pensyarah dan professor di institusi tidak menyukainya, maka sukar baginya mendapatkan pekerjaan. Malah, Professor Heinrich Weber yang menjadi rujukan rasmi dalam permohonannya turut membelakanginya. Beliau pernah berkata “kamu pelajar yang pintar, Einstein, sangat pintar. Tapi kamu ada satu masalah; kamu tak boleh disuruh!” memandangkan Einstein sering ponteng kelasnya kerana tidak bersetuju dengan beliau yang tidak mengajar teori Maxwell dan Fizik asas.

Einstein begitu kecewa, beliau berharap Weber akan membantunya kerana telah cemerlang subjek-subjek Fizik dengan Weber. Selepas graduasi Einstein menganggur selama setahun, kemudian bekerja sambilan sebagai tutor, guru ganti dan akhirnya bekerja di pejabat patent di Bern, Switzerland pada tahun 1902. Einstein mengambil masa yang singkat untuk menilai patent kerana kecekapannya, maka masa selebihnya digunakan untuk berfikir dan membuat kajian saintifik dalam teori Fizik.

Sepanjang bekerja di pejabat tersebut, beliau menerbitkan banyak kertas kajian, namun pada tahun 1905 beliau telah menghasilkan 4 kertas kajian yang memberikan impak besar terhadap dunia Fizik sehingga tahun tersebut dikenali sebagai Annus Mirabilis bagi Einstein, bahasa Latin bagi ‘wonderful year’. Setiap satu dari 4 kertas kajiannya tahun tersebut dikira mampu menjadi anjakan revolusi Fizik waktu itu, namun pada awalnya tidak mendapat perhatian komuniti Fizik kerana kedudukan Einstein yang bukan berada di pusat pendidikan.

Sehinggalah Max Planck, ahli Fizik terkemuka waktu itu memberikan perhatian dan komen mengakui signifikan kajian Einstein tersebut lalu ia dipandang tinggi. Tahun tersebut beliau berumur 26 tahun, masih bekerja di pejabat patent dan dikurniakan PhD dari University of Zurich. Perakuan ini menjadi asas kepada perubahan dalam hidup Einstein kearah yang lebih baik dan penglibatan beliau dalam dunia akademia, menghasilkan lebih 300 kertas kajian saintifik sehingga dianggap salah seorang ahli Fizik paling berpengaruh sepanjang zaman.

Einstein sepanjang usianya adalah seorang yang suka berimaginasi, sukakan ilmu pengetahuan dan lebih gemar menyendiri berbanding bersosial. Beliau selalu terbawa-bawa dan hanyut dengan pemikiran yang kompleks dan sibuk memikirkan jawapan kepada persoalan dalam pemikiran beliau berbanding berinteraksi sosial. Ini menyebabkan beliau sentiasa merasakan asing sekalipun bersama dengan keluarga dan rakan-rakan. Sesetengah pengkaji malah berpandangan Einstein mempunyai social anxiety.

Seorang ‘pelajar bermasalah’ sejak dibangku sekolah hingga ke pengajian tinggi, hubungan yang tidak baik dengan guru dan rakan sepengajian, serta menerima pelbagai kritikan dan dijangka gagal dalam hidup, itulah Albert Einstein. Namun, seorang pelajar yang sentiasa berfikir diluar kotak, sering mendalami subjek yang mahir dan digemari, menyanggah tradisi jumud pendidikan yang mengekang kreativiti berfikir, dan sentiasa dahagakan ilmu, itulah juga Albert Einstein. Kesukaran Einstein dalam suasana pendidikan adalah kerana ironi sebuah sistem yang mengekang pemikiran namun mendambakan ia berkembang.

Beliau memilih jalan payah dengan belajar cara berbeza dan ditentang sepanjang pembelajarannya. Persoalannya, berapa ramaikah ‘Einstein, pelajar bermasalah’ diluar sana yang telah kita tundukkan dengan sistem yang sama? Rencana ini pastinya sangat ringkas dalam membicarakan tentang kehidupan seorang individu. Namun, picisan kisah beliau sebelum kemasyhurannya ini adalah sebuah perkongsian bahawa setiap manusia punyai potensi, sebuah upaya yang terpendam, dan tak terjangka. Kejayaan setiap insan bergantung pada garis masanya tersendiri, yang tidak mutlak.

Seperti konsep teori relativiti khas Sir Albert Einstein: “Keadaan ruang-masa adalah relatif, ianya bergantung pada pemerhati” dan kitalah pemerhati utama kepada garis masa kita sendiri.

Nota: Kertas kajian Albert Einstein sewaktu Annus Mirabilis:

“Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt” (“On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light”)

– Mengenai penerangan tentang photoelectric effect

“Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen” (“On the Movement of Small Particles Suspended in Stationary Liquids Required by the Molecular-Kinetic Theory of Heat”)

– Mengenai pergerakan atom dan molekul secara rawak dan menjelaskannya melalui Brownian motion

“Zur Elektrodynamik bewegter Körper” (“On the Electrodynamics of Moving Bodies”),

– Mengenai teori relativiti

“Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?” (“Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?”)

Physics in 50 Milestone Moments, James Lees (Buku)The Physicists’ Odyssey, Zamir Mohyedin (Buku)Albert Einstein Biography : a Life from Beginning to End, with all his Inventions and Secrets (Buku)Mamola, K. C. (2005). Einstein in the Classroom. The Physics Teacher, 43(8), 486–486. doi:10.1119/1.2120369pAlbert Einstein From Graduation to Miracle years of scientific Theories – BritannicaEinstein – University of ZurichEinstein – Nobel Prize


Yttrium: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Yttrium? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Yttrium dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Yttrium merupakan antara elemen dalam kumpulan tiga menjadikannya sebahagian daripada elemen kumpulan peralihan. Dalam keadaan semulajadi, ia tidak wujud secara tulen dan boleh ditemui sebahagian daripada sebatian dalam batuan kerak bumi. Pada badan manusia pula, ia terkumpul di tulang, buah pinggang dan hati pada kuantiti yang sedikit. Ytrrium digunakan dalam perlbagai bidang seperti bidang kesihatan dan bidang teknologi. Sehingga kini, yttrium tidak mempunyai sebarang kepentingan dalam menjalankan proses biologi dalam badan manusia.

Artikel ini akan membincangkan sejarah, cara penghasilan, sifat kereaktifan serta kegunaan ytrrium dalam industri dan aplikasi harian.

Antara sifat utama bagi elemen yttrium adalah seperti berikut:

Nombor atom: 39Berat atom: 88.906Kumpulan: 3Takat lebur: 1522Takat didih: 3345Ketumpata: 4.47

Sejarah dan Cara Penghasilan Yttrium

Sejarah penemuan yttrium adalah di sebuah perkampungan bernama Ytterby di Stockholm. Pada tahun 1789, Carl Axel Arrhenius menemukan sebiji batuan berwarna hitam. Carl menyangka batu tersebut adalah sejenis tungsten dan memberikannya kepada Johan Gaddlin, seorang pensyarah kimia di Finland. Hanya pada tahun 1828, yttrium berjaya diasingkan. Proses yang terlibat bagi mendapatkan yttrium adalah dengan menggunakan gas klorin. Friedrich Wahler menggunakan cara ini untuk mendapatkan yttrium klorida (YCl3).

Malaysia merupakan antara negara yang memproses yttrium secara komersial. Selain itu, China dan Rusia turut sama membekalkan logam yttrium. Pada tahun 2018, para saintis menemukan sumber yttrium yang banyak di pulau Minamitori yang terletak di Jepun. Terdapat dua cara memproses yttrium iaitu melalui proses elektrolisis dan penurunan menggunakan logam pada suhu tinggi. Namun hasil daripada dua proses ini hanya mempunyai nilai ketulenan sebanyak 97-98%. Bagi meningkatkan ketulenan yttrium, ianya perlu melalui proses penulenan lain. Antara kaedah mendapatkan yttrium tulen adalah dengan menggunakan kalsium untuk proses penurunan yttrium florida.

Yttrium mudah menjalani proses pengoksidaan namun mengambil masa yang agak lama apabila bertindakbalas di udara. Ini kerana lapisan oksida pada luaran yttrium akan membina satu perlindungan yang menghalang pengoksidaan lebih lanjut.

Kadar pengoksidaan akan lebih tinggi apabila yttrium mempunyai peratus ketulenan lebih rendah. Yttrium mempunyai kelarutan dan afiniti yang tinggi terhadap oksigen. Bagi proses pengoksidaan mengambil tempat, suhu tinggi perlu digunakan.

4Y + 3O2 → 2Y2O3

Yttrium bertindakbalas bersama asid kuat dan lemah kecuali asid hidroflorik. Apabila yttrium bertindakbalas dengan asid hidroflorik, lapisan yttrium florida yang tidak larut akan terbentuk dan melindungi permukaan logam ini. Apabila bertindakbalas dengan asid kuat seperti asid hidroklorik, akan terhasil ion ytrrium, ion klorin dan gas hidrogen pada akhir tindakbalas.

2Y + 6HCl → 2Y3+ + 6Cl– + 3H2

Yttrium menghasilkan gas hidrogen dan ion yttrium apabila bertindakbalas bersama air. Bagi proses ini berlaku, yttrium perlu digunakan dalam saiz yang kecil atau proses perlu dijalankan pada suhu yang tinggi.

2Y + 6H2O → 2Y3+ + 6OH– + 3H2

Yttrium sangat reaktif terhadap elemen kumpulan 17 iaitu florin, klorin, bromin dan iodin dengan melalui proses pembakaran sebelum mendapatkan produk.

2Y + 3F2 → 2YF3

2Y + 3Cl2 → 2YCl3

2Y + 3Br2 → 2YBr3

2Y + 3I2 → 2YI3

Aplikasi Yttrium dalam Kehidupan Harian

1. Penghasilan Aloi dan logam

Seperti kebanyakan logam, yttrium merupakan antara bahan tambahan aloi. Logam ini mampu meningkatkan kekuatan bagi aloi yang bergabung dengan logam aluminium dan magnesium. Yttrium juga mampu untuk menambah nilai terhadap logam lain kerana sifat afinitinya yang tinggi terhadap oksigen dan sulfur.

Sebagai contoh, apabila yttrium ditambah ke dalam leburan keluli, yttrium akan bertindakbalas segera dengan oksigen dan sulfur bagi menghasilkan sulfida dan oksida lalu menyingkirkan elemen-elemen bendasing ini daripada sebatian keluli.

Selain itu, yttrium digunakan dalam penghasilan cahaya. Ianya dapat mengeluarkan warna putih lampu LED dan yttrium oxysulfide menghasilkan warna merah fosfor dalam tiup paparan televisyen. Dalam pembuatan alatan eletronik, yttrium digunakan untuk elektrod dan elektrolit manakala yttrium-aluminium garet (YAG) adalah bahan buatan laser.

Apabila yttrium oksida ditambah pada kaca, hasil produk akan tahan pada suhu tinggi dan tahan kejut. Ini membuatkannya sesuai sebagai bahan lensa kamera dan superkonduktor.

3. Membantu dalam pemprosesan logam yang lain

Dalam bidang industri, sebanyak 0.1 hingga 0.2% yttrium ditambah bagi membantu pemprosesan chromium, titanium dan zirconium. Yttrium dapat memberikan butir elemen-elemen dalam saiz yang kecil. Selain itu, yttrium adalah pemangkin yang dapat meningkatkan kadar tindakbalas kimia bagi proses pengpolimeran etena.

Bahan isotop radioaktif yttrium-90 pula digunakan untuk tujuan perubatan. Rawatan ini dikenali sebagai brakiterapi yang mampu merawat kanser tanpa melakukan pembedahan seperti kanser hati. Isotop ini memancarkan radiasi yang mampu memusnahkan sel-sel kanser.

Cara rawatan ini menggunakan kateter yang dimasukkan ke dalam salur darah bagi membenarkan yttrium-90 melepaskan radiasi di kawasan berdekatan tumor. Rawatan ini memakan masa dua ke empat minggu. Selepas itu, radiasi tidak lagi dipancarkan dan selamat kerana tidak akan memberi kesan kepada sel-sel sekeliling.

Sehingga kini, masih banyak ruang yang boleh menerapkan kegunaan yttrium. Antara aplikasi yang masih dikaji adalah menggunakan yttrium dalam alatan nuklear dan aeroangkasa. Dengan mengkaji sifat-sifat fizikal dan kimia bahan ini, masih banyak kelebihannya boleh digunapakai pada masa akan datang.

Yttrium – Properties – Price – Applications – Production – Material PropertiesYttrium – Element information, properties and uses – Royal Society of ChemistryHong, J., & Guoqiang, S. (2006). Mechanical Properties, Purifying Techniques and Processing Methods of Metal Yttrium. Journal of Rare Earths, 24(1), 362–366.


Neutron: Definisi, Sejarah dan Kegunaan

Zarah mempunyai subatom seperti proton, elektron dan neutron. Setiap subatom ini mempunyai ciri-ciri dan jisim yang berbeza. Artikel ini akan menerangkan lebih lanjut tentang zarah subatomik ini.

Neutron mempunyai simbol (n) dan ia merupakan partikel subatom neutral yang tidak mempunyai cas positif atau negatif. Jisimnya pula adalah sedikit lebih besar dengan jisim proton iaitu (1.6749 C 10-27 kg).

Secara kolektif, gabungan neutron dan proton membentuk nukleus sesuatu atom. Jangka hayat zarah subatomik ini adalah kira-kira hanya 15minit sahaja. Neutron tinggal bersama dengan proton di dalam nukleus.

Tiada sebarang daya penolakan antara proton dan neutron yang berada dalam nukleon. Zarah subatom ini tidak mengambil bahagian dalam tindak balas kimia tetapi ia hanya terdedah dan terlibat dalam tindak balas nuklear.

Pada tahun 1920, Ernest Rutherford pada awal penemuannya berkaitan teori atom, dia mendapati bahawa nukleus atom terdiri daripada proton serta zarah-zarah bercas neutral sejurus daripada eksperimen yang dijalankan.

Dia menyangkakan zarah yang bercas neutral itu adalah satu gabungan antara proton dengan elektron. Kemudian, pada tahun 1932, James Chadwick ilmuwan fizik berhasil membuktikan kewujudan partikel neutron.

Dengan penemuan ini, struktur atom menjadi semakin jelas. Daripada gambaran atom yang diperkenalkan oleh Ernest Rutherford, elektron mengelilingi nukleus yang terisi dengan dua subatom iaitu proton dan neutron.

Proton dan Neutron dalam Sinar Alfa

Sinar alfa yang bercas positif terdiri daripada dua neutron dan dua proton terikat menjadi helium. Sinar ini boleh wujud secara semula jadi atau dari buatan manusia. Ia muncul dari bahan galian bawah tanah yang mengandungi uranium dan torium. Pereputan alfa akan berlaku dan menghasilkan helium di permukaan Bumi. Helium pula akan dibawa ke permukaan sebagai hasil gas asli yang banyak digunakan dalam kehidupan seharian.

Disebabkan sinar alfa wujud secara semula jadi, dan mempunyai tenaga yang cukup tinggi dalam tindak balas nuklear, kajian awal mengenainya mendorong kepada ahli-ahli fizik terdahulu mengkaji tentang fizik nuklear.  Sinar alfa pernah digunakan dalam kajian oleh Ernest Rutherford dalam kajian subatom bagi membuktikan teori atom oleh J.J Thomson adalah silap.

Eksperimen berkaitan sinar alfa telah dijalankan oleh Ernest Ruterford dengan menggunakan sinar alfa untuk membedil satu kepingan logam nipis iaitu kira-kira tebalnya  4 x 10-5cm. Dia mendapati zarah alfa sebahagiannya menembusi kepingan logam secara lurus, tanpa terpesong dan sebahagiannya terpantul ke belakang semula. Kesimpulan daripada ujikaji ini, dia mendapati nukleus mengandungi proton sahaja. Tetapi masih terdapat kelemahan dalam model atom yang diperkenalkan oleh Ernest Rutherford. Selepas beberapa tahun, masalah ini diselesaikan oleh anak muridnya sendiri iaitu James Chadwick.

Eksperimen yang dijalankan oleh Ernest Rutherford

Pada tahun 1932, James Chadwick telah menjalankan eksperimen menggunakan berilium sebagai sinar alfa dengan menghentam sinar ini ke plat berilium, lalu berilium memancarkan radiasi yang neutral. Lalu, dia menghitung berapakah jumlah jisim radiasi neutral tersebut. Dia mendapati jisimnya adalah lebih kurang dengan jisim proton dan zarah tersebut adalah neutron. Kesimpulannya, James Chadwick adalah ahli fizik yang bertanggungjawab menemukan subatom neutron.

Zarab subatomik ini hanya mempunyai jangka hayat selama 15minit. Pereputan neutron berlaku dalam proses radioaktif yang melibatkan pereputan alfa, beta dan juga pereputan gamma. Pembelahan nuklear khususnya yang berlaku pada Uranium-235 dan plutonium-239 berlaku disebabkan oleh penyerapan neutron oleh unsur-unsur tersebut.

Satu neutron bergerak dan menghentam nukleus uranium dan menjadikannya tidak stabil. Seterusnya, uranium akan terbelah kepada nukleus yang lebih stabil dan ringan dengan pembebasan tenaga nuklear. Tiga neutron yang terhasil boleh menghentam uranium yang lain.

Pembelahan nuklear ini boleh berterusan dan dinamakan tindak balas berantai berikutan prosesnya yang tidak berhenti dan berantai. Tindak balas berantai yang terkawal di dalam reaktor nuklear boleh digunakan untuk menjana tenaga elektrik manakala tindak balas berantai yang tidak terkawal boleh menyebabkan letupan berterusan yang digunakan dalam pembuatan bom.

Perbezaan Proton, Neutron dan Elektron

Proton merupakan zarah sub atom yang mempunyai cas positif yang ditemui dalam sesebuah atom. Neutron pula zarah subatom yang tidak mempunyai cas ataupun dikenali sebagai neutral yang terdapat dalam atom. Cas negatif yang ditemui dalam atom pula dikenali sebagai elektron.

Proton dan neutron duduk bersamaan dalam kumpulan nukleon. Elektron pula akan mengorbit sekitar nukleus. Model atom seperti ini adalah yang diperkenalkan oleh Ernest Rutherford pada tahun 1920.

Proton mempunyai cas positif dengan symbol (p) neutron adalah neutral dengan symbol (n) dan elektron adalah negatif dengan symbol (e).

Proton dan neutron masing-masing banyak mengambil bahagian dalam tindak  balas nuklear. Tindak balas nuklear membantu kita dalam mendapatkan penjanaan tenaga elektrik, digunakan dalam bidang perubatan, pertanian dan banyak lagi. Elektron pula banyak terlibat dalam tindak balas kimia seperti proses elektrolisis.

Buku Teks Fizik KSSM Tingkatan 5


Arsenik: Definisi, Sifat, Sejarah dan Kegunaan

Apakah itu unsur Arsenik? Artikel ini akan membincangkan sifat, sejarah penghasilan Arsenik dan kegunaannnya dalam kehidupan seharian kita

Apabila menyebut nama arsenik setiap orang membayangkan bahawa ia merupakan unsur yang berbahaya. Arsenik dilabel sedemikian kerana ia dikelompokkan diantara unsur yang sangat beracun. Ia dipanggil sebagai metalloid iaitu mempunyai kedua-dua ciri logam dan bukan logam.

Arsenik hadir dalam tiga bentuk iaitu kelabu, hitam dan kuning. Hanya arsenik yang berwarna kelabu sahaja yang stabil, agak rapuh serta mempunyai bentuk kristal. Arsenik kelabu mempunyai ciri-ciri logam yang biasa digunakan dalam industri.

Ia pudar dengan cepat apabila terdedah di udara dan apabila didedahkan pada suhu yang panas ia akan menghasilkan kepulan asap putih dengan bau seperti bawang putih. Arsenik pada alam semulajadi terdapat dalam batuan sedimen dan kadang kala bercampur dengan unsur lain seperti oksigen.

Arsenik mempunyai pertalian yang erat dengan unsur sulfur dan ianya selalu ditemui bersama bijih sulfur. Antara sebatian yang pernah dijumpai adalah arsenofirit yang berwarna merah karat iaitu gabungan diantara sulfur dan besi. Bijih ini sangat popular semasa zaman Aristotle ketika tamadun Yunani. Pada waktu itu arsenik merupakan salah satu sumber yang penting dalam bidang komersial kerana kegunaannya yang meluas.

Nombor atom: 33Berat atom: 74.92Kumpulan: 15Takat lebur: 814°CTakat didih: 615°CKetumpatan (g cm−3):  5.7 g.cm-3

Sejarah dan Cara Penghasilan

Arsenik pertama kali ditemui oleh ahli kimia berbangsa Jerman iaitu Albertus Magnus pada tahun 1250. Arsenik adalah logam yang terkenal sejak zaman tamadun Mesir kuno lagi. Ahli Falsafah Yunani popular yang bernama Theophrastus telah menemui dua mineral sulfida arsenik yang dinamakan orpimen (As2S3) dan realgar (As4S4).

Masyarakat China mengetahui kewujudan arsenik melalui penulisan Pen Ts’ao Kan-Mu yang menyusun karya hebatnya tentang penemuan dunia semula jadi pada tahun 1500-an semasa dinasti Ming. Dia merekodkan dalam penulisannya tentang bahaya arsenik dan menerangkan tentang kegunaannya sebagai racun perosak di sawah.

Laporan pertama mengenai arsenik telah dicatatkan secara jelas pada tahun 1649 oleh Johann Schroeder, seorang ahli farmasi Jerman yang menyediakan arsenik dengan memanaskannya dengan arang.

Tidak lama selepas itu, Nicolas Lémery iaitu seorang doktor dan ahli kimia Perancis membuat analisis dengan memerhatikan pembentukan arsenik apabila ia dipanaskan dengan campuran yang mengandungi oksida, sabun, dan potash. Menjelang abad ke-18 arsenik dikenali sebagai logam separa yang unik.

Apabila arsenik terdedah di udara yang kering maka ia akan menjadi pudar lalu bertukar kepada warna emas gangsa. Apabila ia bergabung dengan kelembapan lalu terjadi lapisan yang berwarna hitam. Apabila arsenik bergabung dengan oksigen pula ia akan menghasilkan arsenik trioksida dan arsenik pentaoksida yang mempunyai struktur yang hampir sama dengan sebatian fosforus.

Apabila arsenik bertindak balas dengan hidrogen akan menghasilkan arsenik hidrida yang terjadi melalui proses hidrolisis. Apabila arsenik bertindak balas dengan asid nitrik secara asasnya akan membentuk arsenik nitrida tetapi jika ia bertindak balas dengan asid nitrik yang telah dilarutkan ia dipanggil sebagai arsenius.

Secara umumnya arsenik tidak bertindak balas dengan air, alkali atau asid yang mengoksida dengan mudah tetapi arsenik boleh bertindak balas dengan logam untuk membentuk arsenida. Logam arsenik akan membentuk arsenofirit apabila dipanaskan pada suhu 650°C -700°C yang terdedah di udara.  Sesetengah sebatian arsenik menyerap semasa proses pemanasan pada tekanan atmosfera kemudian berubah menjadi gas tanpa melalui perubahan kepada fasa cecair.

Kegunaan dan aplikasi harian

Terdapat beberapa kegunaan arsenik iaitu:

Racun: Sebatian arsenik digunakan telah digunakan untuk membuat racun tikus dan beberapa racun serangga. Transistor: Sejumlah kecil arsenik ditambahkan ke germanium untuk membuat transistor. Cahaya Laser: Gallium arsenida, GaAs digunakan untuk menghasilkan cahaya laser secara terus dari elektrik. Mengeraskan lagi logam: Kadang kala arsenik dicampur dengan plumbum untuk menghasilkan logam yang lebih keras dan tahan lama. Bateri: Antara kegunaannya yang lain adalah dalam pembuatan bateri kereta dan peluru. Gelas: Sejak akhir-akhir ini arsenik sering digunakan dalam dalam pembuatan gelas tetapi pengeluarannya telah dihadkan disebabkan faktor tekanan EPA yang tidak bersesuai dengan keselamatan. Mikrocip: Gas arsina, AsH3 pula telah menjadi gas yang penting dalam pembuatan industri mikrocip tetapi ia perlu mengikuti garis panduan SOP yang ketat berkenaan cara penggunaannya kerana ia sangat beracun.

Arsenic – BritannicaArsenic – Royal Society of ChemistryArsenic – Lenntech