MAKALAH ANORGANIK
GOLONGAN GAS MULIA
“HELIUM”
TUGAS KIMIA
DISUSUN OLEH:
Fajar
Nugraha Wahyu
111210367
X.10
SMAN
1 KOTA TANGERANG SELATAN
ANGKATAN
35
2011
PENDAHULUAN
Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam
golongan VIIIA yang memiliki kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian
ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. unsur-unsur yang terdapat dalam gas
mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon
(Rn). Gas-gas ini sangat sedikit kandungannya di bumi bahkan dalam udara kering
hanya ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut :
Helium = 0,00052 %
Neon = 0,00182 %
Argon = 0,934 %
Kripton = 0,00011 %
Xenon = 0,000008
Radon = Radioaktif
Neon = 0,00182 %
Argon = 0,934 %
Kripton = 0,00011 %
Xenon = 0,000008
Radon = Radioaktif
Tapi di
alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena
Helium meupakan bahan bakar dari matahari. Radon amat sedikit jumlahnya di
atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur
lain, karena radon bersifat radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit
pula radon disebut juga sebagi gas jarang.
A. Pengertian
Helium
Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, monatomik, dan
merupakan unsur pertama pada seri gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didih dan titik leburnya merupakan yang terendah dari
unsur-unsur lain dan ia hanya ada dalam bentuk gas kecuali dalam kondisi
"ekstrem". Kondisi ekstrem juga diperlukan untuk menciptakan sedikit senyawa helium, yang semuanya tidak stabil pada suhu dan tekanan standar.
B. Kelimpahan di Alam
Alam semesta : 2,3 x 105 ppm
(berat)
Matahari
: 2,3 x 105 ppm (berat)
Suasana
: 5.2 ppm
Kulit
bumi : 0,008 ppm
Air laut
: 7 x 10-6 ppm
Helium
adalah unsur kedua paling berlimpah di alam semesta yang dikenal setelah
hidrogen dan merupakan 23% dari massa unsur alam semesta. Hal ini
terkonsentrasi di bintang, di mana ia terbentuk dari hidrogen oleh fusi nuklir
dari reaksi rantai proton-proton dan siklus CNO. Menurut model Big Bang awal
pengembangan alam semesta, sebagian besar helium terbentuk selama
nukleosintesis Big Bang, dari satu sampai tiga menit setelah Big Bang. Dengan demikian,
pengukuran kelimpahan yang berkontribusi pada model kosmologis.
Secara spektroskopik
helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang, terutama di bintang
yang panas. Helium juga merupakan komponen penting dalam reaksi proton-proton
dan siklus karbon yang memberikan bahan bakar matahari dan bintang-bintang
lainnya.
Dalam
atmosfer bumi, konsentrasi helium menurut volumenya hanya 5,2 bagian per juta,
terutama karena sebagian besar helium menghilang dari atmosfer bumi ke ruang
angkasa karena kelembaman dan massa rendahnya. Dalam heterosphere Bumi, bagian
dari atmosfer atas, helium dan gas-gas ringan lainnya adalah unsur paling
berlimpah.
Hampir
semua helium di Bumi adalah hasil dari peluruhan radioaktif. Produk peluruhan
terutama ditemukan dalam mineral uranium dan thorium, termasuk cleveites,
bijih-bijih uranium, monasit carnotite, dan beryl, karena mereka memancarkan
partikel alpha, yang terdiri dari inti helium (He2 +) untuk yang mudah
menggabungkan elektron. Dengan cara ini suatu estimasi 3,4 liter per tahun
helium dihasilkan per kilometer kubik kerak bumi. Dalam kerak bumi, konsentrasi
helium adalah 8 bagian per miliar. Dalam air laut, konsentrasi hanya 4 bagian
per triliun. Ada juga jumlah yang kecil di mata air mineral, gas vulkanik, dan
besi meteorit. Konsentrasi terbesar di planet ini dalam gas alam, dari yang
paling helium komersial berasal.
Pemfusian
hidrogen menjadi helium menghasilkan energi yang luar biasa dan merupakan proses
yang dapat membuat matahari bersinar secara terus-menerus. Kadar helium di
udara sekitar 1 dalam 200,000. Walau banyak terdapat dalam berbagai mineral
radioaktif sebagai produk-produk radiasi, sebagian besar pasokan helium untuk
Amerika Serikat terdapat di sumur-sumur minyak Texas, Oklahoma, dan Kansas. Di
luar AS, pabrik ekstraksi helium hanya terdapat di Polandia, Rusia dan di India
(data tahun 1984).
C. Keterangan Sifat-sifat Helium
|
helium, He, 2
|
|
|
tak berwarna
 |
|
|
1s2
|
|
|
2
|
|
|
(0 °C; 101,325 kPa)
0,1786 g/L |
|
|
0,0138 kJ/mol
|
|
|
0,0829 kJ/mol
|
|
|
(25 °C) 20,786 J/(mol·K)
|
|
|
heksagonal atau bcc
|
|
|
pertama: 2372,3 kJ/mol
|
|
|
ke-2: 5250,5 kJ/mol
|
|
Helium
memilikititik titik lebur paling rendah diantara unsure-unsur lain dan banyak
digunakan dalam riset suhu rendah (cyrogenic) karena titik leburnya dekat
dengan 0 derajat Kelvin, dan ia hanya ada dalam bentuk gas kecuali dalam kondisi
"ekstrem". Kondisi ekstrem juga diperlukan untuk menciptakan sedikit senyawa helium, yang semuanya tidak stabil pada suhu dan tekanan standar. Selain
itu, unsure ini sangat vital untuk penelitian superkonduktor.
Helium
memiliki sifat-sifat unik lainnya, yaitu sbagai satu-satunya benda cair yang
tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat haya dengan menurunkan suhu.
Unsure ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0 derajat Kelvin pada tekanan
normal, tetapi akan segera berubah bentuk menjadi padat jika tekanan udara
dinaikkan. 3He dan 4He dalam bentuk padat sangat menarik karena keduanya dapat
berubah volume sampai 30 % dengan cara memberikan tekanan udara.
Spesifikasi
panas helium sangat tinggi. Berat jenis gas helium pada titik didih normal juga
sangat tinggi. Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan
ke suhu ruangan. Sebuah bejana yang diisi dengan gas helium pada 5 dan 10
kelvin harus diperlakukan seakan-akan berisikan helium cair karena perubahan
tekanan yang tinggi yang berasal dari pemanasan gas ke suhu ruangan. Secara normal, helium memiliki 0 valensi, tetapi
ia juga memiliki tendensi untuk menggabungkan diri dengan unsure-unsur lainnya.
Seperti helium diflourid dan senyawa HeNe yang bergabung dengan ion-ion He
seperti He+ atau He++.
D. Sejarah
Helium
Bukti
helium pertama kali terdeteksi pada 18 Agustus 1868 sebagai garis kuning cerah
dengan panjang gelombang 587,49 nanometer dalam spektrum kromosfer dari
Matahari, oleh astronom Prancis Pierre Janssen saat gerhana matahari total di
Guntur, India.
Baris ini pada awalnya dianggap
natrium. Pada tanggal 20 Oktober tahun yang sama, Inggris Norman Lockyer
astronom mengamati garis kuning dalam spektrum matahari, yang ia beri nama
garis D3, untuk itu dekat garis dikenal D1 dan D2 natrium, dan menyimpulkan
bahwa hal itu disebabkan oleh suatu elemen di diketahui Matahari di Bumi. Dia
dan ahli kimia Inggris bernama Edward Frankland elemen dengan kata Yunani untuk
Matahari.
Pada 26
Maret 1895 kimiawan Inggris William Ramsay terisolasi helium di Bumi dengan
memperlakukan cleveite mineral dengan asam mineral. Ramsay sedang mencari argon
tetapi, setelah memisahkan nitrogen dan oksigen dari gas dibebaskan oleh asam
sulfat, melihat garis terang-kuning yang cocok dengan garis D3 diamati dalam
spektrum Matahari. Sampel ini diidentifikasi sebagai helium oleh Lockyer dan
fisikawan Inggris William Crookes. Helium terisolasi dengan bebas dari cleveite
tahun yang sama oleh ahli kimia Per Teodor Cleve dan Abraham Langlet di
Uppsala, Swedia, yang mengumpulkan cukup gas untuk secara akurat menentukan
berat atom. Helium juga terisolasi oleh William geokimia Amerika Francis
Hillebrand sebelum penemuan Ramsay ketika ia melihat garis spektrum yang tidak
biasa sementara pengujian sampel dari uraninit mineral. Hillebrand,
bagaimanapun, disebabkan jalur yang nitrogen.
Pada
tahun 1907, Ernest Rutherford dan Roys Thomas menunjukkan bahwa partikel alfa
adalah nukleus helium. Pada tahun 1908, helium pertama kali dicairkan oleh
fisikawan Belanda Heike Kamerlingh Onnes oleh pendinginan gas menjadi kurang
dari satu kelvin. Dia mencoba untuk memperkuat itu dengan mengurangi suhu,
tetapi gagal karena helium tidak memiliki suhu titik tripel dimana padat cair
dan gas pada keadaan kesetimbangan. Ini pertama kali dipadatkan pada tahun 1926
oleh muridnya Willem Hendrik Keesom oleh menekan helium sampai 25 atmosfer
tekanan.
Pada
tahun 1938, fisikawan Rusia Pyotr Leonidovich Kapitsa menemukan bahwa helium-4
sudah hampir tidak ada viskositas pada temperatur mendekati nol mutlak,
fenomena yang sekarang disebut superfluiditas. Pada tahun 1972, fenomena yang
sama diamati dalam helium-3 oleh fisikawan Amerika Douglas D. Osheroff, David
M. Lee, dan Robert C. Richardson.
E.
Ekstraksi Helium
Helium ditemukan dalam gas alam dan di udara (5
bagian per miliar) Terus-menerus kalah ruang; digantikan dengan peluruhan
radioaktif (partikel alfa). Helium adalah unsur kedua paling berlimpah di alam
semesta dengan massa (25%). Sebagian besar helium yang disediakan di seluruh
dunia berasal dari daerah sekitar Amarillo, Texas. Produksi komersial tahunan
adalah sekitar 4500 ton.
Untuk
skala besar, helium diekstraksi dengan penyulingan fraksional dari gas alam
(proses fraksinasi), yang berisi hingga helium 7%, dan struktur vertikal
digunakan untuk melakukan pemisahan ini disebut fractionating kolom. Karena helium memiliki titik didih lebih rendah
daripada elemen lainnya, suhu rendah dan tekanan tinggi digunakan untuk
mencairkan hampir semua gas-gas lain (kebanyakan nitrogen dan metana).Gas
helium dihasilkan lewat pemurnian dengan eksposur yang berurutan untuk
menurunkan suhu, di mana hampir semua sisa nitrogen dan gas-gas lain hasil
endapan dari campuran gas. Arang aktif digunakan sebagai langkah pemurnian
terakhir, biasanya menghasilkan 99,995% murni, Grade-A, helium.Pengotor utama
dalam Grade A helium-neon.
Dalam proses penyulingan fraksional,
nitrogen dan metana dipisahkan dalam dua tahap, meninggalkan campuran gas yang
mengandung persentase yang tinggi helium. Pada setiap tahap tingkat
konsentrasi, atau fraksi, dari setiap komponen ditingkatkan sampai pemisahan
selesai. Dalam industri gas alam, proses ini kadang-kadang disebut nitrogen penolakan,
karena fungsi utamanya adalah untuk menghilangkan kelebihan jumlah nitrogen
dari gas alam.
- Aliran gas melewati satu sisi piring sirip penukar panas sementara dingin metana dan nitrogen dari bagian kriogenik melewati sisi lain. Aliran gas yang masuk didinginkan, sedangkan metana dan nitrogen yang menghangatkan.
- Aliran gas kemudian melewati katup ekspansi, yang memungkinkan gas berkembang cepat sementara tekanan turun menjadi sekitar 145-360 psi (1,0-2,5 MPa atau 10-25 atm). Ini ekspansi cepat mendinginkan aliran gas ke titik di mana metana mulai mencairkan.
- Aliran gas-sekarang bagian cair dan bagian gas memasuki dasar fractionating tekanan tinggi kolom. Saat gas bekerja menjalar ke atas melalui speaker internal dalam kolom, kehilangan panas tambahan. Metana yang terus mencairkan, membentuk campuran yang kaya metana di bagian bawah kolom sementara sebagian besar nitrogen dan gas lainnya mengalir ke atas.
- Campuran metana cair, yang disebut metana minyak mentah, ditarik keluar dari bawah tekanan tinggi kolom dan didinginkan lebih lanjut dalam subcooler mentah. Ini kemudian melewati katup ekspansi kedua, yang menjatuhkan tekanan untuk sekitar 22 psi (150 kPa atau 1,5 atm) sebelum memasuki fractionating tekanan rendah kolom.Sebagai metana cair bekerja dengan cara menuruni kolom, sebagian besar sisa nitrogen terpisah, meninggalkan suatu cairan yang tidak lebih dari sekitar 4% nitrogen dan metana keseimbangan. Cairan ini dipompa keluar, dihangatkan, danmenguap menjadi gas alam upgrade. Gas nitrogen disalurkan dari bagian atas kolom tekanan rendah dan baik vented atau ditangkap untuk diproses lebih lanjut.
- Sementara itu, gas dari puncak tekanan tinggi kolom didinginkan dalam kondensor. Sebagian besar nitrogen mengembun menjadi uap dan dimasukkan ke dalam bagian atas kolom tekanan rendah.. Sisanya disebut minyak gas helium. Ini mengandung sekitar 50-70% helium, 1-3% unliquefied metana, hidrogen dalam jumlah kecil dan neon, dan keseimbangan nitrogen.
Selanjutnya helium
mentah harus dimurnikan
lebih lanjut untuk menghilangkan sebagian besar bahan-bahan lainnya.. Ini
biasanya sebuah multi-tahap proses yang melibatkan beberapa metode pemisahan
yang berbeda tergantung pada kemurnian minyak mentah yang dimaksudkan helium
dan penerapan produk akhir.
- Helium mentah didinginkan pertama sekitar -315 ° F (-193 ° C). Pada suhu ini, sebagian besar nitrogen dan metana mengembunmenjadi cairan dan mengeringkan. Campuran gas yang tersisa sekarang sekitar 90% murni helium.
- Udara ditambahkan ke campuran gas untuk menyediakan oksigen. Gas dipanaskan dalam Preheater dan kemudian melewati sebuahkatalis, yang menyebabkan sebagian besar hidrogen dalam campuran untuk bereaksi dengan oksigen di udara dan membentuk uap air. Gas kemudian didinginkan, dan uap air mengembun dan dikeringkan
- Campuran gas sebuah ayunan tekanan adsorpsi (PSA) unit yang terdiri dari beberapa kapal adsorpsi beroperasi secara paralel. Dalam setiap kapal ribuan partikel penuh dengan pori-pori. Sebagai campuran gas melewati partikel-partikel ini di bawah tekanan, gas-gas tertentu yang terperangkap di dalam pori-pori partikel. Tekanan ini kemudian menurun dan aliran gas dibalik untuk membersihkangas yang terperangkap. Siklus ini diulang setelah beberapa detik atau beberapa menit, tergantung pada ukuran kapal dan konsentrasi gas. Metode ini menghilangkan sebagian besar dari sisa uap air, nitrogen, dan gas metana dari campuran.. Helium sekarang sekitar 99,99% murni.
Pada 2004, lebih dari 150.000.000 meter kubik helium diekstrak
dari gas alam atau ditarik dari cadangan helium, setiap tahunnya, dengan
sekitar 84% dari produksi dari Amerika Serikat, 10% dari Aljazair, dan sebagian
besar sisanya dari Kanada , Cina, Polandia, Qatar, dan Rusia. Di Amerika
Serikat, helium sebagian besar diproduksi di Kansas dan Texas.
Difusi gas alam
mentah melalui membran semi-permeable khusus dan hambatan lainnya adalah metode
lain untuk memulihkan dan memurnikan helium. Helium dapat disintesis oleh
penembakan lithium atau boron dengan proton kecepatan tinggi, tapi ini bukan
metode ekonomis produksi. Helium bawah tanah dihasilkan
oleh peluruhan radioaktif dari unsur-unsur berat seperti uranium dan thorium.
Helium bisa didapat
dari hasil disintegrasi 88Rd (Radium).
88Rd → 86Rn
+ 2He
Ditemukan juga dari
logam Uranium.
F.
Aplikasi Helium
Aplikasi-aplikasi helium yang
telah dimanfaatkan adalah sebai berikut:
·
Helium cair digunakan untuk mendinginkan magnet
superkonduktor dalam scanner MRI modern.
Gambar. Scanner
Magnetic Reonance Imaging (MRI) modern
(Sebuah
silinder padat besar dengan lubang di tengahnya dan sebuah rel melekat pada
sisinya)
Helium
digunakan untuk berbagai keperluan yang membutuhkan beberapa properti yang
unik, seperti titik didihnya rendah, kepadatan rendah, kelarutan rendah,
konduktivitas termal tinggi, atau inertness. Dari helium dunia 2008 total
produksi sekitar 32 juta kg (193 juta meter kubik standar) helium per tahun,
penggunaan terbesar (sekitar 22% dari total tahun 2008) adalah dalam aplikasi
kriogenik, sebagian besar yang melibatkan pendingin magnet superkonduktor dalam
medis MRI scanner.
·
Helium sangat banyak digunakan untuk mengisi balon karena
gas jauh lebih aman daripada hydrogen.
Helium digunakan untuk
balon-balon raksasa yang memasang iklan perusahaan-perusahaan besar termasuk
Goodyear. Helium
juga dapat digunakan untuk menekan bahan bakar
cair roket. Roket Saturn, seperti yang digunakan pada misi Apollo, memerlukan
sekitar 13 juta kaki kubik He.
·
Sebagai pendeteksi kebocoran
(Sebuah
ruang dual Helium Leak Deteksi Mesin dari KONTIKAB)
Leak
testing merupakan metode pemeriksaan non destruktif yang digunakan untuk deteksi dan lokalisasi kebocoran dan pengukuran kebocoran dalam sistem atau peralatan yang berada di bawah vakum atau tekanan.
Kebocoran adalah jenis khusus dari cacat yang dapat memiliki sangat penting dalam sistem di mana mereka mempunyai pengaruh pada keamanan dan kinerja. Banyak objek akan memiliki kehandalan dikurangi jika mereka berisi kebocoran.
Empat alasan dasar untuk melaksanakan tes kebocoran adalah:
1. untuk mencegah outslip material, yang dapat mengganggu operasi.
2.
untuk mencegah polusi yang berbahaya atau tidak menyenangkan lingkungan akibat kebocoran disengaja
3.
untuk mendeteksi benda-benda tidak dapat diandalkan dan benda-benda di mana tingkat kebocoran melebihi apa yang dapat diterima menurut standar
4.
untuk menghindari lostes keuangan
Pada
dasarnya adalah pengujian kebocoran pada metode mana perbedaan tekanan antara luar dan bagian dalam obyek yang akan diperiksa diproduksi. Selanjutnya jumlah gas atau cairan yang melewati diukur.
Uji
kebocoran gas Helium adalah metode uji dimana helium digunakan sebagai gas pencarian. Ketika "metode Vacuum" diterapkan obyek yang akan diperiksa untuk kebocoran dikosongkan dan disemprot dari luar dengan gas pencarian, Helium. Gas masuk melalui kebocoran hadir dalam objek dan terdeteksi dengan sensor dihubungkan dengan instrumen tes kebocoran. Ketika "metode overpressure" diterapkan obyek yang akan diperiksa untuk kebocoran diisi dengan gas pencarian, Helium, di bawah kelebihan tekanan sedikit. Lolos gas pencarian melalui kebocoran hadir untuk luar dan terdeteksi ada oleh sebuah sensor. Sensor ini dalam banyak kasus suatu "sapu tangan" yang disebut bertindak sebagai probe gas sampling.
·
Aplikasi
lainnya
Kronis dan bentuk-bentuk
penyakit pernapasan akut dapat diobati dengan bantuan helium. Untuk perawatan
tersebut, campuran helium dan oksigen digunakan. Keuntungan menggunakan
campuran oksigen helium adalah bahwa campuran perjalanan ke paru-paru pada tekanan
rendah. Helium banyak digunakan sebagai perisai gas inert untuk las busur;
sebagai gas pelindung dalam silikon, kristal germanium, produksi titanium dan
zirkonium. Helium juga digunakan sebagai
media pendingin untuk reaktor nuklir, dan sebagai gas untuk terowongan angin
supersonik. Sebuah campuran helium 80% dan 20% oksigen digunakan sebagai udara
buatan untuk para penyelam dan lainnya bekerja di bawah tekanan.
khususnya rasio isotop helium, dapat digunakan untuk
mengidentifikasi daerah-daerah dengan potensi sumber daya tinggi untuk energi
panas bumi.
G. Helium sebagai energy panas bagi
Matahari
Matahari
adalah reaktor nuklir raksasa yang terus-menerus mengubah atom hidrogen menjadi
atom helium dan menghasilkan panas dari proses tersebut. Namun yang penting
untuk proses ini adalah ketepatan luar biasa yang membuat reaksi-reaksi ini
seimbang di dalam matahari. Perubahan sedikit saja pada salah satu gaya yang
mengatur reaksi ini akan menyebabkan kegagalan reaksi atau ledakan
berkelanjutan yang menghancurkan.
Di
dalam bintang yang lebih kecil seperti matahari kita, bentuk alkimia yang lebih
sederhana terjadi adalah matahari
mengubah hidrogen menjadi helium dan reaksi ini merupakan sumber energinya. Reaksi seperti ini dikenal dengan reaksi fusi nuklir. Reaksi
fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru
dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Bagian dari radiasi dari unsur-unsur ini terdiri dari partikel
alfa, yang membentuk inti atom helium.
Hidrogen,
unsur masukan reaksi ini, adalah unsur paling sederhana di alam semesta dengan
hanya memiliki proton tunggal dalam intinya. Inti helium memiliki dua proton
dan dua neutron. Proses yang terjadi di matahari adalah penggabungan empat atom
hidrogen menjadi satu atom helium. Sejumlah besar energi dilepaskan dari proses
ini. Hampir semua energi panas dan cahaya yang mencapai bumi merupakan hasil
dari reaksi nuklir matahari ini.
Reaksi nuklir matahari ternyata melibatkan sejumlah
aspek yang mengejutkan yang tanpanya reaksi tersebut tidak akan berjalan. Anda
tidak dapat begitu saja mencampur empat atom hidrogen menjadi sebuah atom
helium. Agar hal ini terjadi, diperlukan proses dua tahap. Pada langkah pertama, dua atom hidrogen bergabung
membentuk inti antara yang disebut deuteron terdiri dari sebuah proton dan
sebuah neutron.
Gaya
ini disebut "gaya nuklir kuat", salah satu dari empat gaya dasar alam
semesta. Ini adalah gaya fisik yang paling kuat di seluruh alam semesta dan
besarnya bermiliar-miliar-miliar-miliar kali lebih besar daripada gaya
gravitasi. Hanya gaya ini, bukan lainnya, yang mampu menyatukan dua inti
seperti ini.
Sekarang, hal paling aneh dari peristiwa ini
adalah penelitian telah menunjukkan bahwa, sebegitu kuatnya gaya nuklir kuat
ini, namun hanya cukup kuat untuk melakukan tepat apa yang selama ini telah
dilakukannya. Jika hanya sedikit lebih lemah, maka gaya ini tidak mampu
menyatukan dua inti. Sebaliknya, dua proton yang saling berdekatan akan segera
saling menjauh, dan reaksi di matahari akan berhenti sebelum dimulai. Dengan
kata lain, matahari tidak akan ada sebagai bintang yang memancarkan energi.
Tentang hal ini, Greenstein menyatakan "Andai saja gaya nuklir kuat
sedikit lebih lemah, cahaya bagi dunia tidak akan pernah menyala.”
Bagaimana
jika sebaliknya, gaya nuklir kuat sedikit lebih kuat? Untuk menjawabnya,
mula-mula kita harus mempelajari proses perubahan dua inti hidrogen menjadi
inti deuteron dengan lebih terperinci. Pertama, salah satu proton membuang
muatannya untuk menjadi neutron. Neutron ini bergabung dengan proton menjadi
deuteron. Gaya yang menyebabkan penyatuan ini disebut "gaya nuklir
kuat"; gaya yang mengubah proton menjadi neutron adalah gaya yang berbeda
yang disebut "gaya nuklir lemah". Tetapi lemah hanya dalam perbandingan,
dan memerlukan sepuluh menit untuk melakukan pengubahan. Pada tingkat atom, ini
adalah waktu yang begitu lama dan berakibat memperlambat laju reaksi di
matahari.
Mari
kita kembali ke pertanyaan kita: Apa yang akan terjadi jika gaya nuklir kuat
sedikit lebih kuat? Jawabannya adalah reaksi di matahari akan jauh berubah
sebab gaya nuklir lemah akan lenyap dari reaksi.
Jika
gaya nuklir kuat lebih kuat dari yang ada, ini akan mampu menggabungkan dua
proton seketika tanpa menunggu sepuluh menit yang diperlukan bagi proton untuk
berubah menjadi neutron. Hasilnya akan terbentuk sebuah inti dengan dua proton
bukannya deuteron.
Ilmuwan
menyebut inti seperti itu sebagai diproton. Sejauh ini, diproton adalah unsur
teoretis sebab belum pernah teramati terjadi secara alamiah. Namun jika gaya
nuklir kuat lebih kuat daripada sesungguhnya, maka akan terbentuk diproton
nyata di matahari. Lantas apa? Dengan menghilangkan perubahan proton menjadi
neutron, kita akan menghilangkan "penyumbatan" yang menjaga "mesin"
matahari bekerja selambat sekarang. George Greenstein menjelaskan apa yang akan
terjadi:
Matahari akan berubah, sebab tahap pertama dalam
pembentukan helium bukan lagi pembentukan deuteron. Ini akan menjadi
pembentukan di-proton. Dan reaksi ini sama sekali tidak memerlukan pengubahan
proton menjadi neutron. Peran gaya nuklir lemah akan berakhir, dan hanya gaya
nuklir kuat yang terlibat... dan sebagai hasilnya, bahan bakar matahari
tiba-tiba akan menjadi sangat ampuh. Matahari dalam keadaan ini akan begitu
kuat, begitu reaktif sehingga matahari dan setiap bintang yang lain akan
meledak seketika.
Ledakan
matahari akan menyebabkan dunia dan isinya terbakar, membuat planet biru kita
beserta isinya hangus dalam beberapa detik. Disebabkan gaya nuklir kuat yang
telah disesuaikan dengan tepat untuk tidak lebih kuat atau lebih lemah, laju
reaksi nuklir matahari melambat dan matahari mampu memancarkan energi untuk
bermiliar-miliar tahun. Penyesuaian yang teliti ini memungkinkan manusia untuk
hidup. Jika terdapat sedikit saja penyimpangan dalam pengaturan ini,
bintang-bintang (termasuk matahari) tidak akan terbentuk, kalaupun terbentuk
akan segera meledak.
Dengan
kata lain, struktur matahari bukanlah kebetulan atau ketidaksengajaan. Sungguh
kebalikannya: Matahari telah diciptakan bagi kehidupan manusia, sebagaimana
dinyatakan dalam ayat:
"Matahari
dan bulan (beredar) menurut perhitungan." (QS. Ar-Rahmaan, 55: 5)
KESIMPULAN
Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam
golongan VIIIA yang memiliki kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian
ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. unsur-unsur yang terdapat dalam gas
mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon
(Rn).
Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, monatomik, dan merupakan unsur
pertama pada seri gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2.
Helium pertama kali ditemukan oleh astronom Prancis Pierre Jules César Janssen pada 1868 sebagai garis spektral kuning yang tak
diketahui dari gerhana matahari.
Untuk skala besar, helium diekstraksi dengan
penyulingan fraksional dari gas alam, yang berisi hingga helium 7%.
Aplikasi-aplikasi helium yang telah dimanfaatkan adalah untuk
mendinginkan magnet superkonduktor dalam scanner MRI, untuk mengisi balon karena gas jauh lebih aman
daripada hydrogen, Sebagai
pendeteksi kebocoran dan lain sebagainya.
Matahari adalah reaktor nuklir raksasa yang
terus-menerus mengubah atom hidrogen menjadi atom helium dan menghasilkan panas
dari proses tersebut.
DAFTAR
PUSTAKA
Komentar saya terhadap artikel ini:
Sangat bagus. Karena artikel ini
menjelaskan secara rinci tentang gas mulia yaitu Helium(He). Di awal-awal
artikel ini dijelaskan apa itu gas mulia dan yang termasuk gas mulia, baru
kemudian dijelaskanlah tentang helium itu,mulai dari apa itu helium, sejarah
ditemukannya helium dan samapai kepada kesimpulannya yaitu:
Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam
golongan VIIIA yang memiliki kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian
ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. unsur-unsur yang terdapat dalam gas
mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon
(Rn).
Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, monatomik, dan merupakan unsur
pertama pada seri gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2.
Helium pertama kali ditemukan oleh astronom Prancis Pierre Jules César Janssen pada 1868 sebagai garis spektral kuning yang tak
diketahui dari gerhana matahari.
Untuk skala besar, helium diekstraksi dengan
penyulingan fraksional dari gas alam, yang berisi hingga helium 7%.
Aplikasi-aplikasi helium yang telah dimanfaatkan adalah untuk
mendinginkan magnet superkonduktor dalam scanner MRI, untuk mengisi balon karena gas jauh lebih aman
daripada hydrogen, Sebagai
pendeteksi kebocoran dan lain sebagainya.
Matahari adalah reaktor nuklir raksasa yang
terus-menerus mengubah atom hidrogen menjadi atom helium dan menghasilkan panas
dari proses tersebut.
Dari kesimpulan itu permbaca bias langsung menemukan
apa yang sudah di jelaskan dari artikel ini. Sehingga isi dari artikel ini bisa
untuk menambah wawasan pembaca. Amin ….
No comments:
Post a Comment