Oleh Helmi Adam
Dalam tulisan sebelumnya kita mengetahui Cina adalah pemasok terbesar Rare Earth. Rare earth sendiri sangat dibutuhkan oleh AS dan negara negara maju lainya. Karena rere earth adalah bahan baku dari raevolusi industry 4.0. Apakah sebenarnya rare earth itu ?
Rare Earth atau diterjemhakan menjadi Tanah Jarang (TJ) atau Logam Tanah Jarang (LTJ), dapat didefinisikan sebagai salah satu dari tujuh belas unsur kimia dalam tabel periodik, khususnya lima belas lantanida, serta skandium dan yttrium. (IUPAC ; 2019) Skandium dan itrium dianggap unsur TJ karena terdiri dari endapan biji yang sama dengan lantanida dan menunjukkan sifat kimia yang serupa. Sedangkan definisi yang lebih luas TJ adalah mencakup aktinida yang dapat digunakan, karena aktinida memiliki karakteristik mineral, kimia, dan fisik (terutama konfigurasi kulit elektron).
17 unsur TJ adalah serium (Ce), disprosium (Dy), erbium (Er), europium (Eu), gadolinium (Gd), holmium (Ho), lanthanum (La), lutetium (Lu), neodymium (Nd) ), praseodymium (Pr), promethium (Pm), samarium (Sm), skandium (Sc), terbium (Tb), thulium (Tm), ytterbium (Yb), dan yttrium (Y). Mineral TJ pertama yang ditemukan (1787) adalah gadolinit, mineral yang terdiri dari serium, itrium, besi, silikon, dan unsur-unsur lainnya. Mineral ini diekstraksi dari tambang di desa Ytterby di Swedia, ada empat unsur TJ yang namanya diambil dari lokasi tunggal ini.
Tidak ada penemuan lebih lanjut selama 30 tahun, selain elemen didymium yang ada dalam tabel periodik dengan massa molekul 138. Pada tahun 1879 Delafontaine menggunakan proses fisik baru spektroskopi untuk nyala optik dan menemukan beberapa garis spektral baru dalam didimia. Baru pada tahun 1879, elemen samarium bisa diisolasi oleh Paul Émile Lecoq de Boisbaudran dari mineral samarskite. selanjutnya dipisahkan oleh Lecoq de Boisbaudran pada tahun 1886, dan hasil yang sama diperoleh oleh Jean Charles Galissard de Marignac dengan isolasi langsung dari samarskite. Mereka menamai unsur gadolinium dengan nama Johan Gadolin, dan oksidanya dinamai "gadolinia".
Analisis spektroskopi lebih lanjut antara tahun 1886 dan 1901 dari samaria, yttria, dan samarskite oleh William Crookes, Lecoq de Boisbaudran dan Eugène-Anatole Demarçay menghasilkan beberapa garis spektroskopi baru yang menunjukkan keberadaan elemen yang tidak diketahui. Kristalisasi fraksional oksida kemudian menghasilkan europium pada tahun 1901. Jumlah pasti unsur TJ yang ada sangat tidak jelas, dan jumlah maksimum 25 diperkirakan. Penggunaan spektra sinar-X (diperoleh dengan kristalografi sinar-X) oleh Henry Gwyn Jeffreys Moseley memungkinkan untuk menetapkan nomor atom ke unsur-unsurnya. Moseley menemukan bahwa jumlah lantanida yang tepat baru 15, dan unsur 61 itu belum ditemukan.
Menggunakan fakta-fakta ini tentang nomor atom dari kristalografi sinar-X, Moseley juga menunjukkan bahwa hafnium (elemen 72) tidak akan menjadi elemen rare-earth atau TJ. Hafnium adalah elemen yang terletak pada tabel periodik tepat di bawah zirkonium, dan hafnium dan zirkonium sangat mirip dalam sifat kimia dan fisiknya.
Sumber utama unsur TJ adalah mineral bastnäsite, monasit, dan loparit dan lempung adsorpsi ion laterit. Meskipun jumlahnya relatif tinggi, mineral TJ lebih sulit untuk ditambang dan diekstraksi daripada sumber logam transisi yang setarahal inilah yang membuat TJ relatif mahal. Penggunaan industri mereka sangat terbatas sampai teknik pemisahan yang efisien dikembangkan, seperti pertukaran ion, kristalisasi fraksional dan ekstraksi cair-cair selama akhir 1950-an dan awal 1960-an.
Klasifikasi awal
Sebelummetode pertukaran ion dan elusi tersedia, pemisahan TJ dicapai dengan presipitasi berulang atau kristalisasi. Pada saat itu, pemisahan pertama menjadi dua kelompok utama, cerium earths terdiri dari ; skandium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, dan samarium dan yttrium Earth yang terdiri dari yttrium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, dan lutetium. Sedangkan europium, gadolinium, dan terbium dianggap sebagai kelompok yang terpisah dari unsur-unsur TJ. Saat ini klasifikasi unsur TJ dibagi menjidi tiga bagian saja yaitu unsur TJ ringan, TJ berat, dan TJ sedang.
TJ telah dibuat nomor atomnya; yang memiliki nomor atom rendah disebut sebagai elemen rare-earth (LREE) ringan, yang memiliki nomor atom tinggi adalah elemen rare-earth yang berat (HREE), dan yang jatuh di antaranya biasanya disebut sebagai rare-earth tengah elemen (MREE
.
Hasil TJ
Di alam, fisi spontan uranium-238 menghasilkan sejumlah kecil promethium radioaktif, tetapi sebagian besar promethium diproduksi secara sintetis dalam reaktor nuklir. Sedangkan konsentrasi TJ pada batuan hanya perlahan-lahan diubah oleh proses geokimia, menjadikan proporsinya bermanfaat untuk geokronologi dan penanggalan fosil. Ini banyak digunakan oleh arkeolog dan sejrawan untuk menghitung umur. Sementara hasil lainya banyak digunakan untuk lampu, listrik, Komputer, Smartphone dan lainya.. Jadi di era digitalisasi rare earth atau TJ sangatlah penting dalam mendukung indutri kemajuan teknologi. Hal itulah mengapa industri pengelolaan tamabng rare earth atau TJ sangat strategis, sayangnya investasi rare earth cukup mahal, dan menghasilkan limbah beracun yang harus mampu diolah dengan ketat…Sanggupkah kita disiplin dan mengolah rare earth tau TJ ?
Penulis adalah Direktur Syafaat Foundation Indonesia