Praseodimium: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29578218; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
[[File:Praseodymium.jpg|thumb|right|280px|Praseodymium]] | |||
'''Praseodimium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Pr''' dan [[nomor atom]] 59. Ia adalah anggota ketiga dalam [[Lantanida|deret lantanida]] dan dianggap sebagai salah satu [[logam tanah jarang]]. Ia adalah [[logam]] yang lunak, keperakan, mudah dibentuk dan ulet, bernilai karena sifat magnetik, listrik, kimia, dan optiknya. Ia terlalu reaktif untuk ditemukan dalam bentuk asli, dan logam praseodimium murni perlahan-lahan mengembangkan lapisan oksida hijau saat terkena udara. | '''Praseodimium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Pr''' dan [[nomor atom]] 59. Ia adalah anggota ketiga dalam [[Lantanida|deret lantanida]] dan dianggap sebagai salah satu [[logam tanah jarang]]. Ia adalah [[logam]] yang lunak, keperakan, mudah dibentuk dan ulet, bernilai karena sifat magnetik, listrik, kimia, dan optiknya. Ia terlalu reaktif untuk ditemukan dalam bentuk asli, dan logam praseodimium murni perlahan-lahan mengembangkan lapisan oksida hijau saat terkena udara. | ||
| Baris 7: | Baris 9: | ||
==Sifat== | ==Sifat== | ||
===Sifat fisik=== | ===Sifat fisik=== | ||
Praseodimium adalah anggota ketiga dari [[Lantanida|deret lantanida]], dan juga anggota [[logam tanah jarang]]. Dalam [[tabel periodik]], ia muncul di antara lantanida lain, yaitu di sebelah kiri [[serium]] dan di sebelah kanan [[neodimium]], serta di atas [[aktinida]] [[protaktinium]]. Ia adalah logam yang [[Keuletan (fisika)|ulet]] dengan kekerasan yang sebanding dengan [[perak]]. 59 elektronnya disusun dalam [[Konfigurasi elektron|konfigurasi]] [Xe]4f<sup>3</sup>6s<sup>2</sup>; secara teoretis, kelima elektron terluar dapat bertindak sebagai [[elektron valensi]], tetapi penggunaan kelima elektron tersebut memerlukan kondisi ekstrem dan biasanya, praseodimium hanya melepaskan tiga atau terkadang empat elektron dalam senyawanya. | Praseodimium adalah anggota ketiga dari [[Lantanida|deret lantanida]], dan juga anggota [[logam tanah jarang]]. Dalam [[tabel periodik]], ia muncul di antara lantanida lain, yaitu di sebelah kiri [[serium]] dan di sebelah kanan [[neodimium]], serta di atas [[aktinida]] [[protaktinium]]. Ia adalah logam yang [[Keuletan (fisika)|ulet]] dengan kekerasan yang sebanding dengan [[perak]].<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> 59 elektronnya disusun dalam [[Konfigurasi elektron|konfigurasi]] [Xe]4f<sup>3</sup>6s<sup>2</sup>; secara teoretis, kelima elektron terluar dapat bertindak sebagai [[elektron valensi]], tetapi penggunaan kelima elektron tersebut memerlukan kondisi ekstrem dan biasanya, praseodimium hanya melepaskan tiga atau terkadang empat elektron dalam senyawanya.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1232–5</ref> | ||
Seperti kebanyakan logam lain dalam deret lantanida, praseodimium biasanya hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, karena setelah itu elektron 4f yang tersisa terikat terlalu kuat: ini karena orbital 4f paling banyak menembus inti xenon yang lengai dari elektron ke dalam intinya, diikuti oleh 5d dan 6s, dan ini meningkat dengan muatan ion yang lebih tinggi. Namun demikian, praseodimium dapat terus kehilangan elektron valensi keempat dan bahkan kadang-kadang kelima karena ia datang sangat awal dalam deret lantanida, di mana muatan inti masih cukup rendah dan energi subkulit 4f cukup tinggi untuk memungkinkan pelepasan elektron valensi lebih lanjut. Jadi, mirip dengan lantanida trivalen awal lainnya, praseodimium memiliki struktur kristal [[Tetal-rapat sferis sama|susunan padat heksagon ganda]] pada suhu kamar. Pada sekitar 560 °C, ia bertransisi menjadi struktur [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat muka]], dan struktur [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat badan]] muncul sesaat sebelum titik leburnya, 935 °C. | Seperti kebanyakan logam lain dalam deret lantanida, praseodimium biasanya hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, karena setelah itu elektron 4f yang tersisa terikat terlalu kuat: ini karena orbital 4f paling banyak menembus inti xenon yang lengai dari elektron ke dalam intinya, diikuti oleh 5d dan 6s, dan ini meningkat dengan muatan ion yang lebih tinggi. Namun demikian, praseodimium dapat terus kehilangan elektron valensi keempat dan bahkan kadang-kadang kelima karena ia datang sangat awal dalam deret lantanida, di mana muatan inti masih cukup rendah dan energi subkulit 4f cukup tinggi untuk memungkinkan pelepasan elektron valensi lebih lanjut.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1235–8</ref> Jadi, mirip dengan lantanida trivalen awal lainnya, praseodimium memiliki struktur kristal [[Tetal-rapat sferis sama|susunan padat heksagon ganda]] pada suhu kamar. Pada sekitar 560 °C, ia bertransisi menjadi struktur [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat muka]], dan struktur [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat badan]] muncul sesaat sebelum titik leburnya, 935 °C.<ref>[http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/4010212-0BbwUC/4010212.pdf "Phase Diagrams of the Elements"], David A. Young, UCRL-51902 "Prepared for the U.S. Energy Research & Development Administration under contract No. W-7405-Eng-48".</ref> | ||
Praseodimium, seperti semua lantanida lain (kecuali [[lantanum]], [[iterbium]], dan [[lutesium]], yang tidak memiliki elektron 4f yang tidak berpasangan), bersifat [[Paramagnetisme|paramagnetik]] pada suhu kamar. Tidak seperti beberapa logam tanah jarang lainnya, yang menunjukkan [[Antiferomagnetisme|antiferomagnetik]] atau [[Feromagnetisme|feromagnetik]] pada suhu rendah, praseodimium bersifat paramagnetik pada semua suhu di atas 1 K. | Praseodimium, seperti semua lantanida lain (kecuali [[lantanum]], [[iterbium]], dan [[lutesium]], yang tidak memiliki elektron 4f yang tidak berpasangan), bersifat [[Paramagnetisme|paramagnetik]] pada suhu kamar.<ref>B. D. Cullity. ''Introduction to Magnetic Materials''. John Wiley & Sons. 2011. ISBN 978-1-118-21149-6.</ref> Tidak seperti beberapa logam tanah jarang lainnya, yang menunjukkan [[Antiferomagnetisme|antiferomagnetik]] atau [[Feromagnetisme|feromagnetik]] pada suhu rendah, praseodimium bersifat paramagnetik pada semua suhu di atas 1 K.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | ||
===Isotop=== | ===Isotop=== | ||
Praseodimium hanya memiliki satu isotop stabil dan alami, <sup>141</sup>Pr. Dengan demikian, ia adalah sebuah [[unsur mononuklida]] dan [[Unsur monoisotop|monoisotop]], dan [[berat atom standar]]nya dapat ditentukan dengan presisi tinggi karena merupakan konstanta alam. Isotop ini memiliki 82 neutron, yang merupakan [[Bilangan ajaib (fisika nuklir)|bilangan ajaib]] yang memberikan stabilitas tambahan.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> Isotop ini diproduksi di bintang melalui [[proses s]] dan [[Proses r|r]] (masing-masing menangkap neutron lambat dan cepat).<ref>A. G. W. Cameron. [http://pubs.giss.nasa.gov/docs/1973/1973_Cameron_1.pdf Abundance of the Elements in the Solar System]. ''Space Science Reviews''. 1973. Vol. 15 (1). hlm. 121–146. doi:10.1007/BF00172440.</ref> | |||
38 radioisotop lainnya telah disintesis. Semua isotop-isotop ini memiliki waktu paruh di bawah satu hari (dan sebagian besar di bawah satu menit), dengan pengecualian terhadap <sup>143</sup>Pr dengan waktu paruh 13,6 hari. Baik <sup>143</sup>Pr maupun <sup>141</sup>Pr terjadi sebagai [[produk fisi]] [[uranium]]. Mode peluruhan utama dari isotop yang lebih ringan dari <sup>141</sup>Pr adalah [[emisi positron]] atau [[penangkapan elektron]] menjadi [[isotop serium]], sedangkan isotop yang lebih berat adalah [[peluruhan beta]] menjadi [[isotop neodimium]].<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | |||
38 radioisotop lainnya telah disintesis. Semua isotop-isotop ini memiliki waktu paruh di bawah satu hari (dan sebagian besar di bawah satu menit), dengan pengecualian terhadap <sup>143</sup>Pr dengan waktu paruh 13,6 hari. Baik <sup>143</sup>Pr maupun <sup>141</sup>Pr terjadi sebagai [[produk fisi]] [[uranium]]. Mode peluruhan utama dari isotop yang lebih ringan dari <sup>141</sup>Pr adalah [[emisi positron]] atau [[penangkapan elektron]] menjadi [[isotop serium]], sedangkan isotop yang lebih berat adalah [[peluruhan beta]] menjadi [[isotop neodimium]]. | |||
===Sifat kimia=== | ===Sifat kimia=== | ||
Logam praseodimium memudar perlahan di udara, membentuk lapisan oksida hijau seperti karat [[besi]]; sampel logam praseodimium yang berukuran sentimeter terkorosi sepenuhnya dalam waktu sekitar satu tahun.<ref>[http://www.elementsales.com/re_exp/index.htm Rare-Earth Metal Long Term Air Exposure Test].</ref> Ia mudah terbakar pada 150 °C untuk membentuk [[praseodimium(III,IV) oksida]], sebuah [[Senyawa non-stoikiometri|senyawa nonstoikiometri]] yang mendekati Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub>:<ref>[https://www.webelements.com/praseodymium/chemistry.html Chemical reactions of Praseodymium]. Webelements.</ref> | |||
Logam praseodimium memudar perlahan di udara, membentuk lapisan oksida hijau seperti karat [[besi]]; sampel logam praseodimium yang berukuran sentimeter terkorosi sepenuhnya dalam waktu sekitar satu tahun. Ia mudah terbakar pada 150 °C untuk membentuk [[praseodimium(III,IV) oksida]], sebuah [[Senyawa non-stoikiometri|senyawa nonstoikiometri]] yang mendekati Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub>: | |||
:12 Pr + 11 O<sub>2</sub> → 2 Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub> | :12 Pr + 11 O<sub>2</sub> → 2 Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub> | ||
Ini dapat direduksi menjadi [[praseodimium(III) oksida]] (Pr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) dengan gas hidrogen. [[Praseodimium(IV) oksida]], PrO<sub>2</sub>, adalah produk yang paling teroksidasi dari pembakaran praseodimium dan dapat diperoleh baik melalui reaksi logam praseodimium dengan oksigen murni pada 400 °C dan 282 bar atau dengan disproporsionasi Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub> dalam [[asam asetat]] mendidih. Reaktivitas praseodimium sesuai dengan [[tren periodik]], karena merupakan salah satu lantanida pertama, dan dengan demikian salah satu lantanida terbesar. Pada 1000 °C, banyak oksida praseodimium dengan komposisi PrO<sub>2−''x''</sub> muncul sebagai fase nonstoikiometri yang tidak teratur dengan 0 < ''x'' < 0,25, tetapi pada 400–700 °C cacat oksida malah diurutkan, menciptakan fase dari rumus umum Pr<sub>''n''</sub>O<sub>2''n''−2</sub> dengan ''n'' = 4, 7, 9, 10, 11, 12, dan ∞. Fase-fase PrO<sub>''y''</sub> ini terkadang diberi label α dan β′ (nonstoikiometri), β (''y'' = 1,833), δ (1,818), ε (1,8), ζ (1,778), ι (1,714), θ, dan σ. | Ini dapat direduksi menjadi [[praseodimium(III) oksida]] (Pr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) dengan gas hidrogen.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1238–9</ref> [[Praseodimium(IV) oksida]], PrO<sub>2</sub>, adalah produk yang paling teroksidasi dari pembakaran praseodimium dan dapat diperoleh baik melalui reaksi logam praseodimium dengan oksigen murni pada 400 °C dan 282 bar<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1238–9</ref> atau dengan disproporsionasi Pr<sub>6</sub>O<sub>11</sub> dalam [[asam asetat]] mendidih.<ref>Brauer, G. ''Hydrolytische spaltung von höheren oxiden des Praseodyms und des terbiums''. ''Journal of the Less Common Metals''. 1963. Vol. 5 (2). hlm. 171–176. doi:10.1016/0022-5088(63)90010-9.</ref><ref>Minasian, S.G. [https://escholarship.org/content/qt4dt0d19b/qt4dt0d19b.pdf?t=p0hj5c Quantitative Evidence for Lanthanide-Oxygen Orbital Mixing in CeO2, PrO2, and TbO2]. ''Journal of the American Chemical Society''. 2017. Vol. 139 (49). hlm. 18052–18064. doi:10.1021/jacs.7b10361.</ref> Reaktivitas praseodimium sesuai dengan [[tren periodik]], karena merupakan salah satu lantanida pertama, dan dengan demikian salah satu lantanida terbesar.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1235–8</ref> Pada 1000 °C, banyak oksida praseodimium dengan komposisi PrO<sub>2−''x''</sub> muncul sebagai fase nonstoikiometri yang tidak teratur dengan 0 < ''x'' < 0,25, tetapi pada 400–700 °C cacat oksida malah diurutkan, menciptakan fase dari rumus umum Pr<sub>''n''</sub>O<sub>2''n''−2</sub> dengan ''n'' = 4, 7, 9, 10, 11, 12, dan ∞. Fase-fase PrO<sub>''y''</sub> ini terkadang diberi label α dan β′ (nonstoikiometri), β (''y'' = 1,833), δ (1,818), ε (1,8), ζ (1,778), ι (1,714), θ, dan σ.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 643–4</ref> | ||
Praseodimium adalah sebuah unsur elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk praseodimium(III) hidroksida: | Praseodimium adalah sebuah unsur elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk praseodimium(III) hidroksida:<ref>[https://www.webelements.com/praseodymium/chemistry.html Chemical reactions of Praseodymium]. Webelements.</ref> | ||
:2 Pr (s) + 6 H<sub>2</sub>O (l) → 2 Pr(OH)<sub>3</sub> (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | :2 Pr (s) + 6 H<sub>2</sub>O (l) → 2 Pr(OH)<sub>3</sub> (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | ||
Logam praseodimium bereaksi dengan semua [[halogen]] stabil membentuk trihalida: | Logam praseodimium bereaksi dengan semua [[halogen]] stabil membentuk trihalida:<ref>[https://www.webelements.com/praseodymium/chemistry.html Chemical reactions of Praseodymium]. Webelements.</ref> | ||
:2 Pr (s) + 3 F<sub>2</sub> (g) → 2 PrF<sub>3</sub> (s) [hijau] | :2 Pr (s) + 3 F<sub>2</sub> (g) → 2 PrF<sub>3</sub> (s) [hijau] | ||
:2 Pr (s) + 3 Cl<sub>2</sub> (g) → 2 PrCl<sub>3</sub> (s) [hijau] | :2 Pr (s) + 3 Cl<sub>2</sub> (g) → 2 PrCl<sub>3</sub> (s) [hijau] | ||
:2 Pr (s) + 3 Br<sub>2</sub> (g) → 2 PrBr<sub>3</sub> (s) [hijau] | :2 Pr (s) + 3 Br<sub>2</sub> (g) → 2 PrBr<sub>3</sub> (s) [hijau] | ||
:2 Pr (s) + 3 I<sub>2</sub> (g) → 2 PrI<sub>3</sub> (s) | :2 Pr (s) + 3 I<sub>2</sub> (g) → 2 PrI<sub>3</sub> (s) | ||
[[Praseodimium(IV) fluorida|Tetrafluorida, PrF<sub>4</sub>]], juga dikenal, dan diproduksi dengan mereaksikan campuran [[natrium fluorida]] dan [[praseodimium(III) fluorida]] dengan gas fluorin, menghasilkan Na<sub>2</sub>PrF<sub>6</sub>, setelah itu natrium fluorida dihilangkan dari campuran reaksi dengan [[hidrogen fluorida]] cair. Selain itu, praseodimium membentuk [[praseodimium diiodida|diiodida]] perunggu; seperti diiodida dari lantanum, serium, dan [[gadolinium]], ia adalah senyawa [[elektrida]] dari praseodimium(III). | [[Praseodimium(IV) fluorida|Tetrafluorida, PrF<sub>4</sub>]], juga dikenal, dan diproduksi dengan mereaksikan campuran [[natrium fluorida]] dan [[praseodimium(III) fluorida]] dengan gas fluorin, menghasilkan Na<sub>2</sub>PrF<sub>6</sub>, setelah itu natrium fluorida dihilangkan dari campuran reaksi dengan [[hidrogen fluorida]] cair.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1240–2</ref> Selain itu, praseodimium membentuk [[praseodimium diiodida|diiodida]] perunggu; seperti diiodida dari lantanum, serium, dan [[gadolinium]], ia adalah senyawa [[elektrida]] dari praseodimium(III).<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1240–2</ref> | ||
Praseodimium mudah larut dalam [[asam sulfat]] encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Pr<sup>3+</sup> yang berwarna ''[[Pucuk pisang|chartreuse]]'', yang muncul sebagai kompleks [Pr(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup>: | Praseodimium mudah larut dalam [[asam sulfat]] encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Pr<sup>3+</sup> yang berwarna ''[[Pucuk pisang|chartreuse]]'', yang muncul sebagai kompleks [Pr(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup>:<ref>[https://www.webelements.com/praseodymium/chemistry.html Chemical reactions of Praseodymium]. Webelements.</ref><ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1242–4</ref> | ||
:2 Pr (s) + 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) → 2 Pr<sup>3+</sup> (aq) + 3 (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | :2 Pr (s) + 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) → 2 Pr<sup>3+</sup> (aq) + 3 (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g) | ||
Melarutkan senyawa praseodimium(IV) dalam air tidak akan menghasilkan larutan yang mengandung ion Pr<sup>4+</sup> kuning; karena [[Potensial reduksi|potensial reduksi standar]] positif yang tinggi dari pasangan Pr<sup>4+</sup>/Pr<sup>3+</sup> pada +3,2 V, ion-ion ini tidak stabil dalam larutan berair, mengoksidasi air dan direduksi menjadi Pr<sup>3+</sup>. Nilai pasangan Pr<sup>3+</sup>/Pr adalah −2,35 V. Namun, dalam media berair yang sangat basa, ion Pr<sup>4+</sup> dapat dihasilkan melalui oksidasi dengan [[ozon]]. | Melarutkan senyawa praseodimium(IV) dalam air tidak akan menghasilkan larutan yang mengandung ion Pr<sup>4+</sup> kuning;<ref>Farid M.A. Sroor. ''Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry''. 2012. doi:10.1002/9781119951438.eibc2033. ISBN 978-1-119-95143-8.</ref> karena [[Potensial reduksi|potensial reduksi standar]] positif yang tinggi dari pasangan Pr<sup>4+</sup>/Pr<sup>3+</sup> pada +3,2 V, ion-ion ini tidak stabil dalam larutan berair, mengoksidasi air dan direduksi menjadi Pr<sup>3+</sup>. Nilai pasangan Pr<sup>3+</sup>/Pr adalah −2,35 V.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1232–5</ref> Namun, dalam media berair yang sangat basa, ion Pr<sup>4+</sup> dapat dihasilkan melalui oksidasi dengan [[ozon]].<ref>Hobart, D.E. ''Stabilization of Praseodymium(IV) and Terbium(IV) in Aqueous Carbonate Solution''. ''Inorganic and Nuclear Chemistry Letters''. 1980. Vol. 16 (5). hlm. 321–328. doi:10.1016/0020-1650(80)80069-9.</ref> | ||
Meskipun praseodimium(V) dalam keadaan terkompresi tidak diketahui, keberadaan praseodimium dalam bilangan oksidasi +5 (dengan konfigurasi elektron stabil dari gas mulia sebelumnya, [[xenon]]) di bawah kondisi isolasi matriks gas mulia dilaporkan pada tahun 2016. Spesies yang diberikan kepada bilangan +5 diidentifikasi sebagai [PrO<sub>2</sub>]<sup>+</sup>, adisi O<sub>2</sub> dan Ar-nya, dan PrO<sub>2</sub>(η<sup>2</sup>-O<sub>2</sub>). | Meskipun praseodimium(V) dalam keadaan terkompresi tidak diketahui, keberadaan praseodimium dalam bilangan oksidasi +5 (dengan konfigurasi elektron stabil dari gas mulia sebelumnya, [[xenon]]) di bawah kondisi isolasi matriks gas mulia dilaporkan pada tahun 2016. Spesies yang diberikan kepada bilangan +5 diidentifikasi sebagai [PrO<sub>2</sub>]<sup>+</sup>, adisi O<sub>2</sub> dan Ar-nya, dan PrO<sub>2</sub>(η<sup>2</sup>-O<sub>2</sub>).<ref>Qingnan Zhang. ''Pentavalent Lanthanide Compounds: Formation and Characterization of Praseodymium(V) Oxides''. ''Angewandte Chemie International Edition''. 2016-06-06. Vol. 55 (24). hlm. 6896–6900. doi:10.1002/anie.201602196.</ref> | ||
====Senyawa organopraseodimium==== | ====Senyawa organopraseodimium==== | ||
Senyawa organopraseodimium sangat mirip dengan [[Kimia organolantanida|lantanida lainnya]], karena mereka semua memiliki ketidakmampuan untuk mengalami [[pengikatan balik π]]. Oleh karena itu, mereka sebagian besar terbatas pada sebagian besar [[Anion siklopentadienil|siklopentadienida]] (isostruktural dengan milik lantanum) dan alkil dan aril sederhana yang terikat σ, beberapa di antaranya mungkin polimer.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1248–9</ref> Kimia koordinasi praseodimium sebagian besar adalah ion Pr<sup>3+</sup> elektropositif yang besar, dan dengan demikian sebagian besar mirip dengan milik lantanida awal lainnya, La<sup>3+</sup>, Ce<sup>3+</sup>, dan Nd<sup>3+</sup>. Misalnya, seperti lantanum, serium, dan neodimium, praseodimium nitrat membentuk kompleks 4:3 dan 1:1 dengan [[18-Mahkota-6|18-mahkota-6]], sedangkan lantanida tengah, dari [[prometium]] hingga [[gadolinium]], hanya dapat membentuk kompleks 4:3, dan lantanida akhir, dari [[terbium]] hingga [[lutesium]] tidak berhasil berkoordinasi dengan semua ligan. Kompleks praseodimium tersebut memiliki bilangan koordinasi yang tinggi tetapi tidak pasti dan stereokimia yang tidak jelas, dengan pengecualian yang dihasilkan dari ligan yang sangat besar seperti trikoordinat [Pr{N(SiMe<sub>3</sub>)<sub>2</sub>}<sub>3</sub>]. Ada juga beberapa campuran oksida dan fluorida yang melibatkan praseodimium(IV), tetapi mereka tidak memiliki kimia koordinasi yang cukup dalam bilangan oksidasi ini seperti tetangganya, serium.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1244–8</ref> Namun, contoh pertama dari kompleks molekul praseodimium(IV) baru-baru ini telah dilaporkan.<ref>Willauer, A.R. [http://infoscience.epfl.ch/record/277306 Accessing the +IV Oxidation State in Molecular Complexes of Praseodymium]. ''Journal of the American Chemical Society''. 2020. Vol. 142 (12). hlm. 489–493. doi:10.1021/jacs.0c01204.</ref> | |||
Senyawa organopraseodimium sangat mirip dengan [[Kimia organolantanida|lantanida lainnya]], karena mereka semua memiliki ketidakmampuan untuk mengalami [[pengikatan balik π]]. Oleh karena itu, mereka sebagian besar terbatas pada sebagian besar [[Anion siklopentadienil|siklopentadienida]] (isostruktural dengan milik lantanum) dan alkil dan aril sederhana yang terikat σ, beberapa di antaranya mungkin polimer. Kimia koordinasi praseodimium sebagian besar adalah ion Pr<sup>3+</sup> elektropositif yang besar, dan dengan demikian sebagian besar mirip dengan milik lantanida awal lainnya, La<sup>3+</sup>, Ce<sup>3+</sup>, dan Nd<sup>3+</sup>. Misalnya, seperti lantanum, serium, dan neodimium, praseodimium nitrat membentuk kompleks 4:3 dan 1:1 dengan [[18-Mahkota-6|18-mahkota-6]], sedangkan lantanida tengah, dari [[prometium]] hingga [[gadolinium]], hanya dapat membentuk kompleks 4:3, dan lantanida akhir, dari [[terbium]] hingga [[lutesium]] tidak berhasil berkoordinasi dengan semua ligan. Kompleks praseodimium tersebut memiliki bilangan koordinasi yang tinggi tetapi tidak pasti dan stereokimia yang tidak jelas, dengan pengecualian yang dihasilkan dari ligan yang sangat besar seperti trikoordinat [Pr{N(SiMe<sub>3</sub>)<sub>2</sub>}<sub>3</sub>]. Ada juga beberapa campuran oksida dan fluorida yang melibatkan praseodimium(IV), tetapi mereka tidak memiliki kimia koordinasi yang cukup dalam bilangan oksidasi ini seperti tetangganya, serium. Namun, contoh pertama dari kompleks molekul praseodimium(IV) baru-baru ini telah dilaporkan. | |||
==Sejarah== | ==Sejarah== | ||
Pada tahun 1751, ahli mineral Swedia [[Axel Fredrik Cronstedt]] menemukan mineral berat dari tambang di [[Bastnäs]], yang kemudian dinamai [[serit]]. Tiga puluh tahun kemudian, [[Wilhelm Hisinger]], yang berusia lima belas tahun, dari keluarga pemilik tambang, mengirim sampelnya ke [[Carl Wilhelm Scheele]], yang tidak menemukan unsur baru di dalamnya. Pada tahun 1803, setelah Hisinger menjadi ahli besi, ia kembali ke mineral dengan [[Jöns Jacob Berzelius]] dan mengisolasi oksida baru, yang mereka beri nama ''seria'', dari [[planet katai]] [[Ceres]], yang telah ditemukan dua tahun sebelumnya.<ref>Emsley, hlm. 120–5</ref> Seria secara bersamaan dan independen diisolasi di Jerman oleh [[Martin Heinrich Klaproth]].<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1424</ref> Antara tahun 1839 dan 1843, seria ditunjukkan sebagai campuran oksida oleh ahli bedah dan kimiawan Swedia [[Carl Gustaf Mosander]], yang tinggal di rumah yang sama dengan Berzelius; dia memisahkan dua oksida lainnya, yang dia beri nama ''lantana'' dan ''didimia''.<ref>Mary Elvira Weeks. [https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-education_july-december-1932_9_7-12/page/1231 The Discovery of the Elements: XI. Some Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium:Zirconium, Titanium, Cerium and Thorium]. ''The Journal of Chemical Education''. 1932. Vol. 9 (7). hlm. 1231–1243. doi:10.1021/ed009p1231.</ref><ref>Mary Elvira Weeks. [https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp The discovery of the elements]. Journal of Chemical Education. 1956.</ref><ref>James L. Marshall Marshall. [http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20II.pdf Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years]. ''The Hexagon''. 2015. hlm. 72–77.</ref> Dia menguraikan sebagian sampel [[serium nitrat]] dengan memanggangnya di udara dan kemudian mengolah oksida yang dihasilkan dengan [[asam nitrat]] encer. Logam yang membentuk oksida ini diberi nama ''lantanum'' dan ''[[didimium]]''.<ref>Lihat: * (Berzelius) (1839) [https://archive.org/stream/ComptesRendusAcademieDesSciences0008/ComptesRendusAcadmieDesSciences-Tome008-Janvier-juin1839#page/n361/mode/1up "Nouveau métal"] (Logam baru), ''Comptes rendus'', ''8'' : 356–357. Dari hlm. 356: ''"L'oxide de cérium, extrait de la cérite par la procédé ordinaire, contient à peu près les deux cinquièmes de son poids de l'oxide du nouveau métal qui ne change que peu les propriétés du cérium, et qui s'y tient pour ainsi dire caché. Cette raison a engagé M. Mosander à donner au nouveau métal le nom de ''Lantane''."'' (Oksida serium, yang diekstraksi dari serit dengan prosedur biasa, mengandung hampir dua perlima beratnya dalam oksida logam baru ini, yang hanya sedikit berbeda dari sifat serium, dan yang disimpan di dalamnya sehingga dapat dikatakan "tersembunyi". Alasan ini memotivasi Tn. Mosander untuk memberi nama ''Lantane'' kepada logam baru ini.) * (Berzelius) (1839) [https://books.google.com/books?id=dF1KiX7MbSMC&pg=PA390#v=onepage&q&f=false "Latanium — a new metal,"] ''Philosophical Magazine'', seri baru, '''14''' : 390–391.</ref> | |||
Sementara lantanum ternyata menjadi unsur murni, didimium tidak dan ternyata hanya campuran dari semua lantanida awal yang stabil dari praseodimium hingga [[europium]], seperti yang diduga oleh [[Marc Delafontaine]] setelah analisis spektroskopi, meskipun ia tidak memiliki waktu untuk mengejar pemisahannya menjadi unsur-unsurnya. Sepasang berat [[samarium]] dan europium baru dihilangkan pada tahun 1879 oleh [[Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran]] dan baru pada tahun 1885 [[Carl Auer von Welsbach]] memisahkan didimium menjadi praseodimium dan neodimium.<ref>Marco Fontani. [https://books.google.com/books?id=Ck9jBAAAQBAJ&pg=PA122 The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side]. Oxford University Press. 2014. hlm. 122–123. ISBN 978-0-19-938334-4.</ref> Von Welsbach mengkonfirmasi pemisahan dengan analisis [[spektroskopi]], tetapi produknya memiliki kemurnian yang relatif rendah. Karena neodimium adalah konstituen didimium yang lebih besar daripada praseodimium, neodimium mempertahankan nama lama ini dengan disambiguasi, sementara praseodimium dibedakan oleh warna hijau prei dari garamnya (Yunani πρασιος, "hijau prei").<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> Sifat komposit didimium sebelumnya telah diperkirakan pada tahun 1882 oleh [[Bohuslav Brauner]], yang tidak mengejar pemisahannya secara eksperimental.<ref>Marco Fontani. [https://books.google.com/books?id=Ck9jBAAAQBAJ&pg=PA40 The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side]. Oxford University Press. 2014. hlm. 40. ISBN 978-0-19-938334-4.</ref> | |||
Sementara lantanum ternyata menjadi unsur murni, didimium tidak dan ternyata hanya campuran dari semua lantanida awal yang stabil dari praseodimium hingga [[europium]], seperti yang diduga oleh [[Marc Delafontaine]] setelah analisis spektroskopi, meskipun ia tidak memiliki waktu untuk mengejar pemisahannya menjadi unsur-unsurnya. Sepasang berat [[samarium]] dan europium baru dihilangkan pada tahun 1879 oleh [[Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran]] dan baru pada tahun 1885 [[Carl Auer von Welsbach]] memisahkan didimium menjadi praseodimium dan neodimium. Von Welsbach mengkonfirmasi pemisahan dengan analisis [[spektroskopi]], tetapi produknya memiliki kemurnian yang relatif rendah. Karena neodimium adalah konstituen didimium yang lebih besar daripada praseodimium, neodimium mempertahankan nama lama ini dengan disambiguasi, sementara praseodimium dibedakan oleh warna hijau prei dari garamnya (Yunani πρασιος, "hijau prei"). Sifat komposit didimium sebelumnya telah diperkirakan pada tahun 1882 oleh [[Bohuslav Brauner]], yang tidak mengejar pemisahannya secara eksperimental. | |||
==Keterjadian dan produksi== | ==Keterjadian dan produksi== | ||
Praseodimium tidak terlalu langka, meskipun termasuk dalam logam tanah jarang, membentuk 9,2 mg/kg kerak Bumi. Nilai ini berada di antara [[torium]] (9,6 mg/kg) dan [[samarium]] (7,05 mg/kg), dan menjadikan praseodimium sebagai lantanida yang paling melimpah keempat, di belakang serium (66,5 mg/kg), neodimium (41,5 mg/kg), dan lantanum (39 mg/kg); ia kurang melimpah daripada [[Logam tanah jarang|unsur tanah jarang]] [[itrium]] (33 mg/kg) dan [[skandium]] (22 mg/kg). Sebaliknya, klasifikasi praseodimium sebagai logam tanah jarang berasal dari kelangkaan relatifnya terhadap "tanah biasa" seperti kapur dan magnesia, beberapa mineral yang diketahui mengandungnya di mana ekstraksinya layak secara komersial, serta panjang dan kompleksitas ekstraksinya. Meskipun tidak terlalu langka, praseodimium tidak pernah ditemukan sebagai tanah jarang yang dominan dalam mineral yang mengandung praseodimium. Ia selalu didahului oleh serium dan lantanum dan biasanya juga oleh neodimium. | Praseodimium tidak terlalu langka, meskipun termasuk dalam logam tanah jarang, membentuk 9,2 mg/kg kerak Bumi. Nilai ini berada di antara [[torium]] (9,6 mg/kg) dan [[samarium]] (7,05 mg/kg), dan menjadikan praseodimium sebagai lantanida yang paling melimpah keempat, di belakang serium (66,5 mg/kg), neodimium (41,5 mg/kg), dan lantanum (39 mg/kg); ia kurang melimpah daripada [[Logam tanah jarang|unsur tanah jarang]] [[itrium]] (33 mg/kg) dan [[skandium]] (22 mg/kg).<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> Sebaliknya, klasifikasi praseodimium sebagai logam tanah jarang berasal dari kelangkaan relatifnya terhadap "tanah biasa" seperti kapur dan magnesia, beberapa mineral yang diketahui mengandungnya di mana ekstraksinya layak secara komersial, serta panjang dan kompleksitas ekstraksinya.<ref>Pradyot Patnaik. ''Handbook of Inorganic Chemical Compounds''. McGraw-Hill. 2003. hlm. 444–446. ISBN 978-0-07-049439-8.</ref> Meskipun tidak terlalu langka, praseodimium tidak pernah ditemukan sebagai tanah jarang yang dominan dalam mineral yang mengandung praseodimium. Ia selalu didahului oleh serium dan lantanum dan biasanya juga oleh neodimium.<ref>Hudson Institute of Mineralogy. [https://www.mindat.org/ Mindat.org]. ''www.mindat.org''. 1993–2018.</ref> | ||
Ion Pr<sup>3+</sup> memiliki ukuran yang mirip dengan lantanida awal dari golongan serium (dari lantanum hingga [[samarium]] dan [[europium]]) yang segera mengikuti tabel periodik, dan karenanya cenderung terjadi bersama mereka dalam mineral [[Ortofosfat|fosfat]], [[silikat]] dan [[karbonat]], seperti [[monasit]] (M<sup>III</sup>PO<sub>4</sub>) dan [[bastnäsit]] (M<sup>III</sup>CO<sub>3</sub>F), di mana M mengacu pada semua logam tanah jarang kecuali skandium dan [[prometium]] yang radioaktif (kebanyakan Ce, La, dan Y, dengan sedikit Nd dan Pr).<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> Bastnäsit biasanya kurang [[torium]] dan lantanida berat, dan pemurnian lantanida ringan darinya kurang terlibat. Bijihnya, setelah dihancurkan dan digiling, pertama-tama diolah dengan asam sulfat pekat panas, mengembangkan karbon dioksida, [[hidrogen fluorida]], dan [[silikon tetrafluorida]]. Produk ini kemudian dikeringkan dan dilarutkan dengan air, meninggalkan ion lantanida awal, termasuk lantanum, dalam larutan.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> | |||
Prosedur untuk monasit, yang biasanya mengandung semua tanah jarang, serta torium, lebih terlibat. Monasit, karena sifat magnetiknya, dapat dipisahkan dengan pemisahan elektromagnetik berulang. Setelah pemisahan, ia dicampur dengan asam sulfat pekat panas untuk menghasilkan sulfat yang larut dalam air dari tanah jarang. Filtrat asam sebagian dinetralkan dengan [[natrium hidroksida]] hingga pH 3–4, di mana torium mengendap sebagai hidroksida dan dihilangkan. Larutannya dicampur dengan [[amonium oksalat]] untuk mengubah tanah jarang menjadi [[oksalat]] mereka yang tidak larut, oksalatnya diubah menjadi oksida dengan anil, dan oksidanya dilarutkan dalam asam nitrat. Langkah terakhir ini mengecualikan salah satu komponen utama, [[serium]], yang oksidanya tidak larut dalam HNO<sub>3</sub>.<ref>.</ref> Harus berhati-hati saat menangani beberapa residu karena mereka mengandung [[Radium-228|<sup>228</sup>Ra]], [[Produk peluruhan|anak]] dari <sup>232</sup>Th, yang merupakan pemancar gama yang kuat.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> | |||
Praseodimium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain melalui kromatografi pertukaran ion, atau dengan menggunakan pelarut seperti [[tributil fosfat]] di mana kelarutan Ln<sup>3+</sup> meningkat dengan meningkatnya nomor atom. Jika kromatografi penukar ion digunakan, campuran lantanidanya dimasukkan ke dalam satu kolom resin penukar kation dan Cu<sup>2+</sup> atau Zn<sup>2+</sup> atau Fe<sup>3+</sup> dimasukkan ke kolom lainnya. Suatu larutan berair dari zat pengompleks, yang dikenal sebagai eluan (biasanya triamonium edtat), dilewatkan melalui kolom, dan Ln<sup>3+</sup> dipindahkan dari kolom pertama dan diendapkan kembali dalam pita padat di bagian atas kolom sebelum dipindahkan kembali oleh . [[Energi bebas Gibbs|Energi pembentukan bebas Gibbs]] untuk kompleks Ln(edta·H) meningkat bersama dengan lantanida sekitar seperempat dari Ce<sup>3+</sup> hingga Lu<sup>3+</sup>, sehingga kation Ln<sup>3+</sup> menuruni kolom pengembangan dalam sebuah pita dan difraksinasi berulang kali, dielusi dari yang paling berat hingga yang paling ringan. Mereka kemudian diendapkan sebagai oksalat yang tidak larut, dibakar untuk membentuk oksida, dan kemudian direduksi menjadi logam.<ref>Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32</ref> | |||
Praseodimium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain melalui kromatografi pertukaran ion, atau dengan menggunakan pelarut seperti [[tributil fosfat]] di mana kelarutan Ln<sup>3+</sup> meningkat dengan meningkatnya nomor atom. Jika kromatografi penukar ion digunakan, campuran lantanidanya dimasukkan ke dalam satu kolom resin penukar kation dan Cu<sup>2+</sup> atau Zn<sup>2+</sup> atau Fe<sup>3+</sup> dimasukkan ke kolom lainnya. Suatu larutan berair dari zat pengompleks, yang dikenal sebagai eluan (biasanya triamonium edtat), dilewatkan melalui kolom, dan Ln<sup>3+</sup> dipindahkan dari kolom pertama dan diendapkan kembali dalam pita padat di bagian atas kolom sebelum dipindahkan kembali oleh . [[Energi bebas Gibbs|Energi pembentukan bebas Gibbs]] untuk kompleks Ln(edta·H) meningkat bersama dengan lantanida sekitar seperempat dari Ce<sup>3+</sup> hingga Lu<sup>3+</sup>, sehingga kation Ln<sup>3+</sup> menuruni kolom pengembangan dalam sebuah pita dan difraksinasi berulang kali, dielusi dari yang paling berat hingga yang paling ringan. Mereka kemudian diendapkan sebagai oksalat yang tidak larut, dibakar untuk membentuk oksida, dan kemudian direduksi menjadi logam. | |||
==Aplikasi== | ==Aplikasi== | ||
Leo Moser (putra dari Ludwig Moser, pendiri [[Moser (perusahaan kaca)|Moser Glassworks]] di tempat yang sekarang disebut [[Karlovy Vary]] di Ceko) menyelidiki penggunaan praseodimium dalam pewarnaan kaca pada akhir 1920-an, menghasilkan sebuah kaca berwarna kuning-hijau yang diberi nama "Prasemit". Namun, pada saat itu pewarna yang jauh lebih murah dapat memberikan warna yang sama, sehingga Prasemit tidak populer, hanya sedikit yang dibuat, dan contohnya sekarang sangat langka. Moser juga memadukan praseodymium dengan neodymium untuk menghasilkan kaca "Heliolite" ("Heliolit" dalam [[bahasa Jerman]]), yang lebih diterima secara luas. Penggunaan komersial praseodymium murni yang bertahan lama, yang berlanjut hingga sekarang, adalah dalam bentuk pewarna kuning-oranye "Praseodymium Yellow" untuk keramik, yang merupakan larutan padat dalam kisi [[Zirkonium(IV) silikat|zirkon]]. Noda ini tidak memiliki warna hijau di dalamnya; sebaliknya, pada beban yang cukup tinggi, kaca praseodimium jelas berwarna hijau daripada kuning murni. | Leo Moser (putra dari Ludwig Moser, pendiri [[Moser (perusahaan kaca)|Moser Glassworks]] di tempat yang sekarang disebut [[Karlovy Vary]] di Ceko) menyelidiki penggunaan praseodimium dalam pewarnaan kaca pada akhir 1920-an, menghasilkan sebuah kaca berwarna kuning-hijau yang diberi nama "Prasemit". Namun, pada saat itu pewarna yang jauh lebih murah dapat memberikan warna yang sama, sehingga Prasemit tidak populer, hanya sedikit yang dibuat, dan contohnya sekarang sangat langka. Moser juga memadukan praseodymium dengan neodymium untuk menghasilkan kaca "Heliolite" ("Heliolit" dalam [[bahasa Jerman]]), yang lebih diterima secara luas. Penggunaan komersial praseodymium murni yang bertahan lama, yang berlanjut hingga sekarang, adalah dalam bentuk pewarna kuning-oranye "Praseodymium Yellow" untuk keramik, yang merupakan larutan padat dalam kisi [[Zirkonium(IV) silikat|zirkon]]. Noda ini tidak memiliki warna hijau di dalamnya; sebaliknya, pada beban yang cukup tinggi, kaca praseodimium jelas berwarna hijau daripada kuning murni.<ref>Norbert J. Kreidl. [https://archive.org/details/sim_american-ceramic-society-journal_1942-03-01_25_5/page/141 RARE EARTHS*]. ''Journal of the American Ceramic Society''. 1942. Vol. 25 (5). hlm. 141–143. doi:10.1111/j.1151-2916.1942.tb14363.x.</ref> | ||
Seperti kebanyakan lantanida lainnya, [[Orbital atom|orbital f]] praseodimium yang terlindung memungkinkan untuk masa hidup [[Eksitasi|keadaan tereksitasi]] yang lama dan hasil [[luminesensi]] yang tinggi. Pr<sup>3+</sup> sebagai ion [[Doping (semikonduktor)|dopan]] memiliki banyak aplikasi dalam [[optika]] dan [[fotonika]]. Ini termasuk [[Laser Pr:YLF|laser DPSS]], [[Penguat optik|penguat serat optik]] mode tunggal, laser serat, [[nanopartikel yang mengonversi]] serta aktivator dalam fosfor merah, hijau, biru, dan ultraviolet. Kristal silikat yang didoping dengan ion praseodimium juga telah digunakan untuk [[Cahaya lambat|memperlambat denyut cahaya]] hingga beberapa ratus meter per detik. | Seperti kebanyakan lantanida lainnya, [[Orbital atom|orbital f]] praseodimium yang terlindung memungkinkan untuk masa hidup [[Eksitasi|keadaan tereksitasi]] yang lama dan hasil [[luminesensi]] yang tinggi. Pr<sup>3+</sup> sebagai ion [[Doping (semikonduktor)|dopan]] memiliki banyak aplikasi dalam [[optika]] dan [[fotonika]]. Ini termasuk [[Laser Pr:YLF|laser DPSS]], [[Penguat optik|penguat serat optik]] mode tunggal,<ref>A. Jha. [https://eprints.soton.ac.uk/78174/1/918.pdf Design and fabrication of Pr3+-doped fluoride glass optical fibres for efficient 1.3 mu m amplifiers]. ''Pure and Applied Optics: Journal of the European Optical Society Part A''. 1995. Vol. 4 (4). hlm. 417. doi:10.1088/0963-9659/4/4/019.</ref> laser serat,<ref>R.G. Smart. [https://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/el_19910817 Cw room temperature upconversion lasing at blue, green and red wavelengths in infrared-pumped Pr3+-doped fluoride fibre]. ''Electronics Letters''. 1991. Vol. 27 (14). hlm. 1307. doi:10.1049/el:19910817.</ref> [[nanopartikel yang mengonversi]]<ref>Thomas J. de Prinse. [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202001903 Dual Laser Study of Non‐Degenerate Two Wavelength Upconversion Demonstrated in Sensitizer‐Free NaYF 4 :Pr Nanoparticles]. ''Advanced Optical Materials''. 2021. Vol. 9 (7). hlm. 2001903. doi:10.1002/adom.202001903.</ref><ref>Roman Kolesov. [https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.84.153413 Super-resolution upconversion microscopy of praseodymium-doped yttrium aluminum garnet nanoparticles]. ''Physical Review B''. 2011-10-31. Vol. 84 (15). hlm. 153413. doi:10.1103/PhysRevB.84.153413.</ref> serta aktivator dalam fosfor merah, hijau, biru, dan ultraviolet.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> Kristal silikat yang didoping dengan ion praseodimium juga telah digunakan untuk [[Cahaya lambat|memperlambat denyut cahaya]] hingga beberapa ratus meter per detik.<ref>[http://info.anu.edu.au/ovc/Media/Media_Releases/2005/August/290805_stop_light ANU team stops light in quantum leap].</ref> | ||
Karena lantanida itu sangat mirip satu sama lain, praseodimium dapat menggantikan sebagian besar lantanida lain tanpa kehilangan fungsi yang signifikan, dan memang banyak aplikasi seperti paduan ''[[mischmetal]]'' dan [[feroserium]] melibatkan campuran variabel beberapa lantanida, termasuk sejumlah kecil praseodimium. Aplikasi yang lebih modern berikut ini melibatkan praseodimium secara khusus atau setidaknya praseodimium dalam subset kecil dari lantanida: | Karena lantanida itu sangat mirip satu sama lain, praseodimium dapat menggantikan sebagian besar lantanida lain tanpa kehilangan fungsi yang signifikan, dan memang banyak aplikasi seperti paduan ''[[mischmetal]]'' dan [[feroserium]] melibatkan campuran variabel beberapa lantanida, termasuk sejumlah kecil praseodimium. Aplikasi yang lebih modern berikut ini melibatkan praseodimium secara khusus atau setidaknya praseodimium dalam subset kecil dari lantanida:<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | ||
* Dalam kombinasi dengan neodimium, unsur tanah jarang lainnya, praseodimium digunakan untuk membuat magnet berdaya tinggi yang terkenal karena kekuatan dan daya tahannya. Secara umum, sebagian besar paduan logam tanah jarang golongan serium ([[lantanum]] hingga [[samarium]]) dengan [[logam transisi]] 3d memberikan magnet yang sangat stabil yang sering digunakan pada peralatan kecil, seperti motor, pencetak, jam tangan, penyuara jemala, pengeras suara, dan penyimpanan magnetik. | * Dalam kombinasi dengan neodimium, unsur tanah jarang lainnya, praseodimium digunakan untuk membuat magnet berdaya tinggi yang terkenal karena kekuatan dan daya tahannya.<ref>[http://www.iamgold.com/files/REE101_April_2012.pdf Rare Earth Elements 101] , IAMGOLD Corporation, April 2012, hlm. 5, 7.</ref> Secara umum, sebagian besar paduan logam tanah jarang golongan serium ([[lantanum]] hingga [[samarium]]) dengan [[logam transisi]] 3d memberikan magnet yang sangat stabil yang sering digunakan pada peralatan kecil, seperti motor, pencetak, jam tangan, penyuara jemala, pengeras suara, dan penyimpanan magnetik.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | ||
*Praseodimium–[[nikel]] intermetalik (PrNi<sub>5</sub>) memiliki [[Magnetic refrigeration#Efek magnetokalorik|efek magnetokalorik]] yang kuat sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk mendekati dalam seperseribu derajat [[nol mutlak]]. | *Praseodimium–[[nikel]] intermetalik (PrNi<sub>5</sub>) memiliki [[Magnetic refrigeration#Efek magnetokalorik|efek magnetokalorik]] yang kuat sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk mendekati dalam seperseribu derajat [[nol mutlak]].<ref>Emsley, hlm. 423–5</ref> | ||
* Sebagai agen [[Logam paduan|paduan]] dengan [[magnesium]] untuk membuat logam berkekuatan tinggi yang digunakan dalam [[Mesin pesawat terbang|mesin pesawat]]; [[itrium]] dan [[neodimium]] juga merupakan pengganti yang layak. | * Sebagai agen [[Logam paduan|paduan]] dengan [[magnesium]] untuk membuat logam berkekuatan tinggi yang digunakan dalam [[Mesin pesawat terbang|mesin pesawat]]; [[itrium]] dan [[neodimium]] juga merupakan pengganti yang layak.<ref>L. L. Rokhlin. ''Magnesium alloys containing rare earth metals: structure and properties''. CRC Press. 2003. ISBN 978-0-415-28414-1.</ref><ref>K. Suseelan Nair. ''Rare Earths in Magnesium Alloys''. ''Materials Science Forum''. 1988. Vol. 30. hlm. 89–104. doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.30.89.</ref> | ||
* Praseodimium hadir dalam campuran tanah jarang yang fluoridanya membentuk inti dari [[Lampu busur#Lampu busur karbon|lampu busur karbon]], yang digunakan dalam [[Studio film|industri film]] untuk penerangan studio dan lampu [[proyektor]]. | * Praseodimium hadir dalam campuran tanah jarang yang fluoridanya membentuk inti dari [[Lampu busur#Lampu busur karbon|lampu busur karbon]], yang digunakan dalam [[Studio film|industri film]] untuk penerangan studio dan lampu [[proyektor]].<ref>Emsley, hlm. 423–5</ref> | ||
* [[Senyawa kimia|Senyawa]] praseodimium memberi warna kuning pada [[kaca]], [[Email (glasir)|enamel]], dan keramik. | * [[Senyawa kimia|Senyawa]] praseodimium memberi warna kuning pada [[kaca]], [[Email (glasir)|enamel]], dan keramik.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref><ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | ||
* Praseodimium adalah sebuah komponen dari kaca [[didimium]], yang digunakan untuk membuat beberapa jenis [[Kacamata renang|kacamata]] [[las|tukang las]] dan [[Kaca tiup|peniup kaca]]. | * Praseodimium adalah sebuah komponen dari kaca [[didimium]], yang digunakan untuk membuat beberapa jenis [[Kacamata renang|kacamata]] [[las|tukang las]] dan [[Kaca tiup|peniup kaca]].<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | ||
* Praseodimium oksida dalam larutan padat dengan [[Serium(IV) oksida|seria]] atau [[seria-zirkonia]] telah digunakan sebagai [[katalis]] [[Redoks|oksidasi]]. | * Praseodimium oksida dalam larutan padat dengan [[Serium(IV) oksida|seria]] atau [[seria-zirkonia]] telah digunakan sebagai [[katalis]] [[Redoks|oksidasi]].<ref>Borchert, Y. ''Nanostructured Praseodymium Oxide: Preparation, Structure, and Catalytic Properties''. ''Journal of Physical Chemistry C''. 2008. Vol. 112 (8). hlm. 3054. doi:10.1021/jp0768524.</ref> | ||
Karena perannya dalam magnet permanen yang digunakan untuk turbin angin, telah dikemukakan bahwa praseodimium akan menjadi salah satu objek utama persaingan geopolitik di dunia yang menggunakan energi terbarukan. Namun, perspektif ini telah dikritik karena gagal mengenali bahwa sebagian besar turbin angin tidak menggunakan magnet permanen dan karena meremehkan kekuatan insentif ekonomi untuk produksi yang diperluas. | Karena perannya dalam magnet permanen yang digunakan untuk turbin angin, telah dikemukakan bahwa praseodimium akan menjadi salah satu objek utama persaingan geopolitik di dunia yang menggunakan energi terbarukan. Namun, perspektif ini telah dikritik karena gagal mengenali bahwa sebagian besar turbin angin tidak menggunakan magnet permanen dan karena meremehkan kekuatan insentif ekonomi untuk produksi yang diperluas.<ref>Indra Overland. ''The geopolitics of renewable energy: Debunking four emerging myths''. ''Energy Research & Social Science''. 1 Maret 2019. Vol. 49. hlm. 36–40. doi:10.1016/j.erss.2018.10.018.</ref> | ||
==Peran biologis dan tindakan pencegahan== | ==Peran biologis dan tindakan pencegahan== | ||
Lantanida awal telah ditemukan penting untuk beberapa bakteri [[metanotrof]]ik yang hidup di [[Kolam lumpur|kolam lumpur vulkanik]], seperti ''[[Methylacidiphilum fumariolicum]]'': lantanum, serium, praseodimium, dan neodimium hampir sama efektifnya.<ref>Arjan Pol. ''Rare earth metals are essential for methanotrophic life in volcanic mudpots''. ''Environmental Microbiology''. 2013. Vol. 16 (1). hlm. 255–64. doi:10.1111/1462-2920.12249.</ref><ref>Kang, L., Shen, Z. & Jin, C. Neodymium cations Nd 3+ were transported to the interior of ''Euglena gracilis'' 277. ''Chin.Sci.Bull.'' '''45''', 585–592 (2000). https://doi.org/10.1007/BF02886032</ref> Praseodimium sebaliknya tidak diketahui memiliki peran biologis dalam organisme lain, tetapi juga tidak terlalu beracun. Injeksi logam tanah jarang secara intravena ke hewan telah diketahui dapat mengganggu fungsi hati, tetapi efek samping utama dari inhalasi oksida tanah jarang pada manusia berasal dari pengotor [[torium]] dan [[uranium]] yang radioaktif.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> | |||
Lantanida awal telah ditemukan penting untuk beberapa bakteri [[metanotrof]]ik yang hidup di [[Kolam lumpur|kolam lumpur vulkanik]], seperti ''[[Methylacidiphilum fumariolicum]]'': lantanum, serium, praseodimium, dan neodimium hampir sama efektifnya. Praseodimium sebaliknya tidak diketahui memiliki peran biologis dalam organisme lain, tetapi juga tidak terlalu beracun. Injeksi logam tanah jarang secara intravena ke hewan telah diketahui dapat mengganggu fungsi hati, tetapi efek samping utama dari inhalasi oksida tanah jarang pada manusia berasal dari pengotor [[torium]] dan [[uranium]] yang radioaktif. | |||
== | |||
==Bibliografi== | ==Bibliografi== | ||
| Baris 96: | Baris 88: | ||
==Pranala luar== | ==Pranala luar== | ||
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Pr/index.html WebElements.com—Praseodymium] | * [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Pr/index.html WebElements.com—Praseodymium] | ||
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele059.html It's Elemental—The Element Praseodymium] | * [http://education.jlab.org/itselemental/ele059.html It's Elemental—The Element Praseodymium] | ||
== Referensi == | |||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | |||
== | Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Praseodimium&oldid=29578218 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29578218 (2026-08-14T17:47:07Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | ||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 26 Agustus 2026 23.00
Praseodimium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Pr dan nomor atom 59. Ia adalah anggota ketiga dalam deret lantanida dan dianggap sebagai salah satu logam tanah jarang. Ia adalah logam yang lunak, keperakan, mudah dibentuk dan ulet, bernilai karena sifat magnetik, listrik, kimia, dan optiknya. Ia terlalu reaktif untuk ditemukan dalam bentuk asli, dan logam praseodimium murni perlahan-lahan mengembangkan lapisan oksida hijau saat terkena udara.
Praseodimium selalu terjadi secara alami bersama dengan logam tanah jarang lainnya. Ia adalah unsur tanah jarang yang paling melimpah keenam dan lantanida yang paling melimpah keempat, membentuk 9,1 bagian per juta kerak bumi, kelimpahan yang mirip dengan boron. Pada tahun 1841, ahli kimia Swedia Carl Gustav Mosander mengekstraksi residu oksida tanah jarang yang ia sebut didimium dari residu yang ia sebut "lantana", yang pada gilirannya dipisahkan dari garam serium. Pada tahun 1885, ahli kimia Austria Baron Carl Auer von Welsbach memisahkan didimium menjadi dua unsur yang menghasilkan garam dengan warna berbeda, yang ia beri nama praseodimium dan neodimium. Nama praseodimium berasal dari bahasa Yunani Kuno πράσινος (prasinos), yang berarti 'hijau prei', dan δίδυμος (didymos) 'kembar'.
Seperti kebanyakan unsur tanah jarang, praseodimium paling mudah membentuk bilangan oksidasi +3, yang merupakan satu-satunya keadaan stabil dalam larutan berair, meskipun bilangan oksidasi +4 diketahui dalam beberapa senyawa padat dan, uniknya di antara lantanida, bilangan oksidasi +5 dapat dicapai dalam kondisi isolasi matriks. Bilangan oksidasi 0, +1, dan +2 jarang ditemukan. Ion praseodimium berair berwarna hijau kekuningan, dan demikian pula, praseodimium menghasilkan berbagai warna kuning-hijau saat dimasukkan ke dalam kaca. Banyak kegunaan praseodimium dalam industri yang melibatkan kemampuannya untuk menyaring cahaya kuning dari sumber cahaya.
Sifat
Sifat fisik
Praseodimium adalah anggota ketiga dari deret lantanida, dan juga anggota logam tanah jarang. Dalam tabel periodik, ia muncul di antara lantanida lain, yaitu di sebelah kiri serium dan di sebelah kanan neodimium, serta di atas aktinida protaktinium. Ia adalah logam yang ulet dengan kekerasan yang sebanding dengan perak.[1] 59 elektronnya disusun dalam konfigurasi [Xe]4f36s2; secara teoretis, kelima elektron terluar dapat bertindak sebagai elektron valensi, tetapi penggunaan kelima elektron tersebut memerlukan kondisi ekstrem dan biasanya, praseodimium hanya melepaskan tiga atau terkadang empat elektron dalam senyawanya.[2]
Seperti kebanyakan logam lain dalam deret lantanida, praseodimium biasanya hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, karena setelah itu elektron 4f yang tersisa terikat terlalu kuat: ini karena orbital 4f paling banyak menembus inti xenon yang lengai dari elektron ke dalam intinya, diikuti oleh 5d dan 6s, dan ini meningkat dengan muatan ion yang lebih tinggi. Namun demikian, praseodimium dapat terus kehilangan elektron valensi keempat dan bahkan kadang-kadang kelima karena ia datang sangat awal dalam deret lantanida, di mana muatan inti masih cukup rendah dan energi subkulit 4f cukup tinggi untuk memungkinkan pelepasan elektron valensi lebih lanjut.[3] Jadi, mirip dengan lantanida trivalen awal lainnya, praseodimium memiliki struktur kristal susunan padat heksagon ganda pada suhu kamar. Pada sekitar 560 °C, ia bertransisi menjadi struktur kubus berpusat muka, dan struktur kubus berpusat badan muncul sesaat sebelum titik leburnya, 935 °C.[4]
Praseodimium, seperti semua lantanida lain (kecuali lantanum, iterbium, dan lutesium, yang tidak memiliki elektron 4f yang tidak berpasangan), bersifat paramagnetik pada suhu kamar.[5] Tidak seperti beberapa logam tanah jarang lainnya, yang menunjukkan antiferomagnetik atau feromagnetik pada suhu rendah, praseodimium bersifat paramagnetik pada semua suhu di atas 1 K.[6]
Isotop
Praseodimium hanya memiliki satu isotop stabil dan alami, 141Pr. Dengan demikian, ia adalah sebuah unsur mononuklida dan monoisotop, dan berat atom standarnya dapat ditentukan dengan presisi tinggi karena merupakan konstanta alam. Isotop ini memiliki 82 neutron, yang merupakan bilangan ajaib yang memberikan stabilitas tambahan.[7] Isotop ini diproduksi di bintang melalui proses s dan r (masing-masing menangkap neutron lambat dan cepat).[8]
38 radioisotop lainnya telah disintesis. Semua isotop-isotop ini memiliki waktu paruh di bawah satu hari (dan sebagian besar di bawah satu menit), dengan pengecualian terhadap 143Pr dengan waktu paruh 13,6 hari. Baik 143Pr maupun 141Pr terjadi sebagai produk fisi uranium. Mode peluruhan utama dari isotop yang lebih ringan dari 141Pr adalah emisi positron atau penangkapan elektron menjadi isotop serium, sedangkan isotop yang lebih berat adalah peluruhan beta menjadi isotop neodimium.[9]
Sifat kimia
Logam praseodimium memudar perlahan di udara, membentuk lapisan oksida hijau seperti karat besi; sampel logam praseodimium yang berukuran sentimeter terkorosi sepenuhnya dalam waktu sekitar satu tahun.[10] Ia mudah terbakar pada 150 °C untuk membentuk praseodimium(III,IV) oksida, sebuah senyawa nonstoikiometri yang mendekati Pr6O11:[11]
- 12 Pr + 11 O2 → 2 Pr6O11
Ini dapat direduksi menjadi praseodimium(III) oksida (Pr2O3) dengan gas hidrogen.[12] Praseodimium(IV) oksida, PrO2, adalah produk yang paling teroksidasi dari pembakaran praseodimium dan dapat diperoleh baik melalui reaksi logam praseodimium dengan oksigen murni pada 400 °C dan 282 bar[13] atau dengan disproporsionasi Pr6O11 dalam asam asetat mendidih.[14][15] Reaktivitas praseodimium sesuai dengan tren periodik, karena merupakan salah satu lantanida pertama, dan dengan demikian salah satu lantanida terbesar.[16] Pada 1000 °C, banyak oksida praseodimium dengan komposisi PrO2−x muncul sebagai fase nonstoikiometri yang tidak teratur dengan 0 < x < 0,25, tetapi pada 400–700 °C cacat oksida malah diurutkan, menciptakan fase dari rumus umum PrnO2n−2 dengan n = 4, 7, 9, 10, 11, 12, dan ∞. Fase-fase PrOy ini terkadang diberi label α dan β′ (nonstoikiometri), β (y = 1,833), δ (1,818), ε (1,8), ζ (1,778), ι (1,714), θ, dan σ.[17]
Praseodimium adalah sebuah unsur elektropositif dan bereaksi lambat dengan air dingin dan cukup cepat dengan air panas untuk membentuk praseodimium(III) hidroksida:[18]
- 2 Pr (s) + 6 H2O (l) → 2 Pr(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)
Logam praseodimium bereaksi dengan semua halogen stabil membentuk trihalida:[19]
- 2 Pr (s) + 3 F2 (g) → 2 PrF3 (s) [hijau]
- 2 Pr (s) + 3 Cl2 (g) → 2 PrCl3 (s) [hijau]
- 2 Pr (s) + 3 Br2 (g) → 2 PrBr3 (s) [hijau]
- 2 Pr (s) + 3 I2 (g) → 2 PrI3 (s)
Tetrafluorida, PrF4, juga dikenal, dan diproduksi dengan mereaksikan campuran natrium fluorida dan praseodimium(III) fluorida dengan gas fluorin, menghasilkan Na2PrF6, setelah itu natrium fluorida dihilangkan dari campuran reaksi dengan hidrogen fluorida cair.[20] Selain itu, praseodimium membentuk diiodida perunggu; seperti diiodida dari lantanum, serium, dan gadolinium, ia adalah senyawa elektrida dari praseodimium(III).[21]
Praseodimium mudah larut dalam asam sulfat encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Pr3+ yang berwarna chartreuse, yang muncul sebagai kompleks [Pr(H2O)9]3+:[22][23]
- 2 Pr (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Pr3+ (aq) + 3 (aq) + 3 H2 (g)
Melarutkan senyawa praseodimium(IV) dalam air tidak akan menghasilkan larutan yang mengandung ion Pr4+ kuning;[24] karena potensial reduksi standar positif yang tinggi dari pasangan Pr4+/Pr3+ pada +3,2 V, ion-ion ini tidak stabil dalam larutan berair, mengoksidasi air dan direduksi menjadi Pr3+. Nilai pasangan Pr3+/Pr adalah −2,35 V.[25] Namun, dalam media berair yang sangat basa, ion Pr4+ dapat dihasilkan melalui oksidasi dengan ozon.[26]
Meskipun praseodimium(V) dalam keadaan terkompresi tidak diketahui, keberadaan praseodimium dalam bilangan oksidasi +5 (dengan konfigurasi elektron stabil dari gas mulia sebelumnya, xenon) di bawah kondisi isolasi matriks gas mulia dilaporkan pada tahun 2016. Spesies yang diberikan kepada bilangan +5 diidentifikasi sebagai [PrO2]+, adisi O2 dan Ar-nya, dan PrO2(η2-O2).[27]
Senyawa organopraseodimium
Senyawa organopraseodimium sangat mirip dengan lantanida lainnya, karena mereka semua memiliki ketidakmampuan untuk mengalami pengikatan balik π. Oleh karena itu, mereka sebagian besar terbatas pada sebagian besar siklopentadienida (isostruktural dengan milik lantanum) dan alkil dan aril sederhana yang terikat σ, beberapa di antaranya mungkin polimer.[28] Kimia koordinasi praseodimium sebagian besar adalah ion Pr3+ elektropositif yang besar, dan dengan demikian sebagian besar mirip dengan milik lantanida awal lainnya, La3+, Ce3+, dan Nd3+. Misalnya, seperti lantanum, serium, dan neodimium, praseodimium nitrat membentuk kompleks 4:3 dan 1:1 dengan 18-mahkota-6, sedangkan lantanida tengah, dari prometium hingga gadolinium, hanya dapat membentuk kompleks 4:3, dan lantanida akhir, dari terbium hingga lutesium tidak berhasil berkoordinasi dengan semua ligan. Kompleks praseodimium tersebut memiliki bilangan koordinasi yang tinggi tetapi tidak pasti dan stereokimia yang tidak jelas, dengan pengecualian yang dihasilkan dari ligan yang sangat besar seperti trikoordinat [Pr{N(SiMe3)2}3]. Ada juga beberapa campuran oksida dan fluorida yang melibatkan praseodimium(IV), tetapi mereka tidak memiliki kimia koordinasi yang cukup dalam bilangan oksidasi ini seperti tetangganya, serium.[29] Namun, contoh pertama dari kompleks molekul praseodimium(IV) baru-baru ini telah dilaporkan.[30]
Sejarah
Pada tahun 1751, ahli mineral Swedia Axel Fredrik Cronstedt menemukan mineral berat dari tambang di Bastnäs, yang kemudian dinamai serit. Tiga puluh tahun kemudian, Wilhelm Hisinger, yang berusia lima belas tahun, dari keluarga pemilik tambang, mengirim sampelnya ke Carl Wilhelm Scheele, yang tidak menemukan unsur baru di dalamnya. Pada tahun 1803, setelah Hisinger menjadi ahli besi, ia kembali ke mineral dengan Jöns Jacob Berzelius dan mengisolasi oksida baru, yang mereka beri nama seria, dari planet katai Ceres, yang telah ditemukan dua tahun sebelumnya.[31] Seria secara bersamaan dan independen diisolasi di Jerman oleh Martin Heinrich Klaproth.[32] Antara tahun 1839 dan 1843, seria ditunjukkan sebagai campuran oksida oleh ahli bedah dan kimiawan Swedia Carl Gustaf Mosander, yang tinggal di rumah yang sama dengan Berzelius; dia memisahkan dua oksida lainnya, yang dia beri nama lantana dan didimia.[33][34][35] Dia menguraikan sebagian sampel serium nitrat dengan memanggangnya di udara dan kemudian mengolah oksida yang dihasilkan dengan asam nitrat encer. Logam yang membentuk oksida ini diberi nama lantanum dan didimium.[36]
Sementara lantanum ternyata menjadi unsur murni, didimium tidak dan ternyata hanya campuran dari semua lantanida awal yang stabil dari praseodimium hingga europium, seperti yang diduga oleh Marc Delafontaine setelah analisis spektroskopi, meskipun ia tidak memiliki waktu untuk mengejar pemisahannya menjadi unsur-unsurnya. Sepasang berat samarium dan europium baru dihilangkan pada tahun 1879 oleh Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran dan baru pada tahun 1885 Carl Auer von Welsbach memisahkan didimium menjadi praseodimium dan neodimium.[37] Von Welsbach mengkonfirmasi pemisahan dengan analisis spektroskopi, tetapi produknya memiliki kemurnian yang relatif rendah. Karena neodimium adalah konstituen didimium yang lebih besar daripada praseodimium, neodimium mempertahankan nama lama ini dengan disambiguasi, sementara praseodimium dibedakan oleh warna hijau prei dari garamnya (Yunani πρασιος, "hijau prei").[38] Sifat komposit didimium sebelumnya telah diperkirakan pada tahun 1882 oleh Bohuslav Brauner, yang tidak mengejar pemisahannya secara eksperimental.[39]
Keterjadian dan produksi
Praseodimium tidak terlalu langka, meskipun termasuk dalam logam tanah jarang, membentuk 9,2 mg/kg kerak Bumi. Nilai ini berada di antara torium (9,6 mg/kg) dan samarium (7,05 mg/kg), dan menjadikan praseodimium sebagai lantanida yang paling melimpah keempat, di belakang serium (66,5 mg/kg), neodimium (41,5 mg/kg), dan lantanum (39 mg/kg); ia kurang melimpah daripada unsur tanah jarang itrium (33 mg/kg) dan skandium (22 mg/kg).[40] Sebaliknya, klasifikasi praseodimium sebagai logam tanah jarang berasal dari kelangkaan relatifnya terhadap "tanah biasa" seperti kapur dan magnesia, beberapa mineral yang diketahui mengandungnya di mana ekstraksinya layak secara komersial, serta panjang dan kompleksitas ekstraksinya.[41] Meskipun tidak terlalu langka, praseodimium tidak pernah ditemukan sebagai tanah jarang yang dominan dalam mineral yang mengandung praseodimium. Ia selalu didahului oleh serium dan lantanum dan biasanya juga oleh neodimium.[42]
Ion Pr3+ memiliki ukuran yang mirip dengan lantanida awal dari golongan serium (dari lantanum hingga samarium dan europium) yang segera mengikuti tabel periodik, dan karenanya cenderung terjadi bersama mereka dalam mineral fosfat, silikat dan karbonat, seperti monasit (MIIIPO4) dan bastnäsit (MIIICO3F), di mana M mengacu pada semua logam tanah jarang kecuali skandium dan prometium yang radioaktif (kebanyakan Ce, La, dan Y, dengan sedikit Nd dan Pr).[43] Bastnäsit biasanya kurang torium dan lantanida berat, dan pemurnian lantanida ringan darinya kurang terlibat. Bijihnya, setelah dihancurkan dan digiling, pertama-tama diolah dengan asam sulfat pekat panas, mengembangkan karbon dioksida, hidrogen fluorida, dan silikon tetrafluorida. Produk ini kemudian dikeringkan dan dilarutkan dengan air, meninggalkan ion lantanida awal, termasuk lantanum, dalam larutan.[44]
Prosedur untuk monasit, yang biasanya mengandung semua tanah jarang, serta torium, lebih terlibat. Monasit, karena sifat magnetiknya, dapat dipisahkan dengan pemisahan elektromagnetik berulang. Setelah pemisahan, ia dicampur dengan asam sulfat pekat panas untuk menghasilkan sulfat yang larut dalam air dari tanah jarang. Filtrat asam sebagian dinetralkan dengan natrium hidroksida hingga pH 3–4, di mana torium mengendap sebagai hidroksida dan dihilangkan. Larutannya dicampur dengan amonium oksalat untuk mengubah tanah jarang menjadi oksalat mereka yang tidak larut, oksalatnya diubah menjadi oksida dengan anil, dan oksidanya dilarutkan dalam asam nitrat. Langkah terakhir ini mengecualikan salah satu komponen utama, serium, yang oksidanya tidak larut dalam HNO3.[45] Harus berhati-hati saat menangani beberapa residu karena mereka mengandung 228Ra, anak dari 232Th, yang merupakan pemancar gama yang kuat.[46]
Praseodimium kemudian dapat dipisahkan dari lantanida lain melalui kromatografi pertukaran ion, atau dengan menggunakan pelarut seperti tributil fosfat di mana kelarutan Ln3+ meningkat dengan meningkatnya nomor atom. Jika kromatografi penukar ion digunakan, campuran lantanidanya dimasukkan ke dalam satu kolom resin penukar kation dan Cu2+ atau Zn2+ atau Fe3+ dimasukkan ke kolom lainnya. Suatu larutan berair dari zat pengompleks, yang dikenal sebagai eluan (biasanya triamonium edtat), dilewatkan melalui kolom, dan Ln3+ dipindahkan dari kolom pertama dan diendapkan kembali dalam pita padat di bagian atas kolom sebelum dipindahkan kembali oleh . Energi pembentukan bebas Gibbs untuk kompleks Ln(edta·H) meningkat bersama dengan lantanida sekitar seperempat dari Ce3+ hingga Lu3+, sehingga kation Ln3+ menuruni kolom pengembangan dalam sebuah pita dan difraksinasi berulang kali, dielusi dari yang paling berat hingga yang paling ringan. Mereka kemudian diendapkan sebagai oksalat yang tidak larut, dibakar untuk membentuk oksida, dan kemudian direduksi menjadi logam.[47]
Aplikasi
Leo Moser (putra dari Ludwig Moser, pendiri Moser Glassworks di tempat yang sekarang disebut Karlovy Vary di Ceko) menyelidiki penggunaan praseodimium dalam pewarnaan kaca pada akhir 1920-an, menghasilkan sebuah kaca berwarna kuning-hijau yang diberi nama "Prasemit". Namun, pada saat itu pewarna yang jauh lebih murah dapat memberikan warna yang sama, sehingga Prasemit tidak populer, hanya sedikit yang dibuat, dan contohnya sekarang sangat langka. Moser juga memadukan praseodymium dengan neodymium untuk menghasilkan kaca "Heliolite" ("Heliolit" dalam bahasa Jerman), yang lebih diterima secara luas. Penggunaan komersial praseodymium murni yang bertahan lama, yang berlanjut hingga sekarang, adalah dalam bentuk pewarna kuning-oranye "Praseodymium Yellow" untuk keramik, yang merupakan larutan padat dalam kisi zirkon. Noda ini tidak memiliki warna hijau di dalamnya; sebaliknya, pada beban yang cukup tinggi, kaca praseodimium jelas berwarna hijau daripada kuning murni.[48]
Seperti kebanyakan lantanida lainnya, orbital f praseodimium yang terlindung memungkinkan untuk masa hidup keadaan tereksitasi yang lama dan hasil luminesensi yang tinggi. Pr3+ sebagai ion dopan memiliki banyak aplikasi dalam optika dan fotonika. Ini termasuk laser DPSS, penguat serat optik mode tunggal,[49] laser serat,[50] nanopartikel yang mengonversi[51][52] serta aktivator dalam fosfor merah, hijau, biru, dan ultraviolet.[53] Kristal silikat yang didoping dengan ion praseodimium juga telah digunakan untuk memperlambat denyut cahaya hingga beberapa ratus meter per detik.[54]
Karena lantanida itu sangat mirip satu sama lain, praseodimium dapat menggantikan sebagian besar lantanida lain tanpa kehilangan fungsi yang signifikan, dan memang banyak aplikasi seperti paduan mischmetal dan feroserium melibatkan campuran variabel beberapa lantanida, termasuk sejumlah kecil praseodimium. Aplikasi yang lebih modern berikut ini melibatkan praseodimium secara khusus atau setidaknya praseodimium dalam subset kecil dari lantanida:[55]
- Dalam kombinasi dengan neodimium, unsur tanah jarang lainnya, praseodimium digunakan untuk membuat magnet berdaya tinggi yang terkenal karena kekuatan dan daya tahannya.[56] Secara umum, sebagian besar paduan logam tanah jarang golongan serium (lantanum hingga samarium) dengan logam transisi 3d memberikan magnet yang sangat stabil yang sering digunakan pada peralatan kecil, seperti motor, pencetak, jam tangan, penyuara jemala, pengeras suara, dan penyimpanan magnetik.[57]
- Praseodimium–nikel intermetalik (PrNi5) memiliki efek magnetokalorik yang kuat sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk mendekati dalam seperseribu derajat nol mutlak.[58]
- Sebagai agen paduan dengan magnesium untuk membuat logam berkekuatan tinggi yang digunakan dalam mesin pesawat; itrium dan neodimium juga merupakan pengganti yang layak.[59][60]
- Praseodimium hadir dalam campuran tanah jarang yang fluoridanya membentuk inti dari lampu busur karbon, yang digunakan dalam industri film untuk penerangan studio dan lampu proyektor.[61]
- Senyawa praseodimium memberi warna kuning pada kaca, enamel, dan keramik.[62][63]
- Praseodimium adalah sebuah komponen dari kaca didimium, yang digunakan untuk membuat beberapa jenis kacamata tukang las dan peniup kaca.[64]
- Praseodimium oksida dalam larutan padat dengan seria atau seria-zirkonia telah digunakan sebagai katalis oksidasi.[65]
Karena perannya dalam magnet permanen yang digunakan untuk turbin angin, telah dikemukakan bahwa praseodimium akan menjadi salah satu objek utama persaingan geopolitik di dunia yang menggunakan energi terbarukan. Namun, perspektif ini telah dikritik karena gagal mengenali bahwa sebagian besar turbin angin tidak menggunakan magnet permanen dan karena meremehkan kekuatan insentif ekonomi untuk produksi yang diperluas.[66]
Peran biologis dan tindakan pencegahan
Lantanida awal telah ditemukan penting untuk beberapa bakteri metanotrofik yang hidup di kolam lumpur vulkanik, seperti Methylacidiphilum fumariolicum: lantanum, serium, praseodimium, dan neodimium hampir sama efektifnya.[67][68] Praseodimium sebaliknya tidak diketahui memiliki peran biologis dalam organisme lain, tetapi juga tidak terlalu beracun. Injeksi logam tanah jarang secara intravena ke hewan telah diketahui dapat mengganggu fungsi hati, tetapi efek samping utama dari inhalasi oksida tanah jarang pada manusia berasal dari pengotor torium dan uranium yang radioaktif.[69]
Bibliografi
Bacaan lebih lanjut
- R. J. Callow, The Industrial Chemistry of the Lanthanons, Yttrium, Thorium, and Uranium, Pergamon Press, 1967.
- Bouhani, H (2020). "Engineering the magnetocaloric properties of PrVO3 epitaxial oxide thin films by strain effects". Applied Physics Letters. 117 (7). arXiv:2008.09193. doi:10.1063/5.0021031.
Pranala luar
Referensi
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1232–5
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1235–8
- ↑ "Phase Diagrams of the Elements", David A. Young, UCRL-51902 "Prepared for the U.S. Energy Research & Development Administration under contract No. W-7405-Eng-48".
- ↑ B. D. Cullity. Introduction to Magnetic Materials. John Wiley & Sons. 2011. ISBN 978-1-118-21149-6.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ A. G. W. Cameron. Abundance of the Elements in the Solar System. Space Science Reviews. 1973. Vol. 15 (1). hlm. 121–146. doi:10.1007/BF00172440.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Rare-Earth Metal Long Term Air Exposure Test.
- ↑ Chemical reactions of Praseodymium. Webelements.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1238–9
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1238–9
- ↑ Brauer, G. Hydrolytische spaltung von höheren oxiden des Praseodyms und des terbiums. Journal of the Less Common Metals. 1963. Vol. 5 (2). hlm. 171–176. doi:10.1016/0022-5088(63)90010-9.
- ↑ Minasian, S.G. Quantitative Evidence for Lanthanide-Oxygen Orbital Mixing in CeO2, PrO2, and TbO2. Journal of the American Chemical Society. 2017. Vol. 139 (49). hlm. 18052–18064. doi:10.1021/jacs.7b10361.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1235–8
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 643–4
- ↑ Chemical reactions of Praseodymium. Webelements.
- ↑ Chemical reactions of Praseodymium. Webelements.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1240–2
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1240–2
- ↑ Chemical reactions of Praseodymium. Webelements.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1242–4
- ↑ Farid M.A. Sroor. Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. 2012. doi:10.1002/9781119951438.eibc2033. ISBN 978-1-119-95143-8.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1232–5
- ↑ Hobart, D.E. Stabilization of Praseodymium(IV) and Terbium(IV) in Aqueous Carbonate Solution. Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 1980. Vol. 16 (5). hlm. 321–328. doi:10.1016/0020-1650(80)80069-9.
- ↑ Qingnan Zhang. Pentavalent Lanthanide Compounds: Formation and Characterization of Praseodymium(V) Oxides. Angewandte Chemie International Edition. 2016-06-06. Vol. 55 (24). hlm. 6896–6900. doi:10.1002/anie.201602196.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1248–9
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1244–8
- ↑ Willauer, A.R. Accessing the +IV Oxidation State in Molecular Complexes of Praseodymium. Journal of the American Chemical Society. 2020. Vol. 142 (12). hlm. 489–493. doi:10.1021/jacs.0c01204.
- ↑ Emsley, hlm. 120–5
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1424
- ↑ Mary Elvira Weeks. The Discovery of the Elements: XI. Some Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium:Zirconium, Titanium, Cerium and Thorium. The Journal of Chemical Education. 1932. Vol. 9 (7). hlm. 1231–1243. doi:10.1021/ed009p1231.
- ↑ Mary Elvira Weeks. The discovery of the elements. Journal of Chemical Education. 1956.
- ↑ James L. Marshall Marshall. Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years. The Hexagon. 2015. hlm. 72–77.
- ↑ Lihat: * (Berzelius) (1839) "Nouveau métal" (Logam baru), Comptes rendus, 8 : 356–357. Dari hlm. 356: "L'oxide de cérium, extrait de la cérite par la procédé ordinaire, contient à peu près les deux cinquièmes de son poids de l'oxide du nouveau métal qui ne change que peu les propriétés du cérium, et qui s'y tient pour ainsi dire caché. Cette raison a engagé M. Mosander à donner au nouveau métal le nom de Lantane." (Oksida serium, yang diekstraksi dari serit dengan prosedur biasa, mengandung hampir dua perlima beratnya dalam oksida logam baru ini, yang hanya sedikit berbeda dari sifat serium, dan yang disimpan di dalamnya sehingga dapat dikatakan "tersembunyi". Alasan ini memotivasi Tn. Mosander untuk memberi nama Lantane kepada logam baru ini.) * (Berzelius) (1839) "Latanium — a new metal," Philosophical Magazine, seri baru, 14 : 390–391.
- ↑ Marco Fontani. The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side. Oxford University Press. 2014. hlm. 122–123. ISBN 978-0-19-938334-4.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ Marco Fontani. The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side. Oxford University Press. 2014. hlm. 40. ISBN 978-0-19-938334-4.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. 2003. hlm. 444–446. ISBN 978-0-07-049439-8.
- ↑ Hudson Institute of Mineralogy. Mindat.org. www.mindat.org. 1993–2018.
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ .
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ Greenwood and Earnshaw, hlm. 1229–32
- ↑ Norbert J. Kreidl. RARE EARTHS*. Journal of the American Ceramic Society. 1942. Vol. 25 (5). hlm. 141–143. doi:10.1111/j.1151-2916.1942.tb14363.x.
- ↑ A. Jha. Design and fabrication of Pr3+-doped fluoride glass optical fibres for efficient 1.3 mu m amplifiers. Pure and Applied Optics: Journal of the European Optical Society Part A. 1995. Vol. 4 (4). hlm. 417. doi:10.1088/0963-9659/4/4/019.
- ↑ R.G. Smart. Cw room temperature upconversion lasing at blue, green and red wavelengths in infrared-pumped Pr3+-doped fluoride fibre. Electronics Letters. 1991. Vol. 27 (14). hlm. 1307. doi:10.1049/el:19910817.
- ↑ Thomas J. de Prinse. Dual Laser Study of Non‐Degenerate Two Wavelength Upconversion Demonstrated in Sensitizer‐Free NaYF 4 :Pr Nanoparticles. Advanced Optical Materials. 2021. Vol. 9 (7). hlm. 2001903. doi:10.1002/adom.202001903.
- ↑ Roman Kolesov. Super-resolution upconversion microscopy of praseodymium-doped yttrium aluminum garnet nanoparticles. Physical Review B. 2011-10-31. Vol. 84 (15). hlm. 153413. doi:10.1103/PhysRevB.84.153413.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ ANU team stops light in quantum leap.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Rare Earth Elements 101 , IAMGOLD Corporation, April 2012, hlm. 5, 7.
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Emsley, hlm. 423–5
- ↑ L. L. Rokhlin. Magnesium alloys containing rare earth metals: structure and properties. CRC Press. 2003. ISBN 978-0-415-28414-1.
- ↑ K. Suseelan Nair. Rare Earths in Magnesium Alloys. Materials Science Forum. 1988. Vol. 30. hlm. 89–104. doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.30.89.
- ↑ Emsley, hlm. 423–5
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
- ↑ Borchert, Y. Nanostructured Praseodymium Oxide: Preparation, Structure, and Catalytic Properties. Journal of Physical Chemistry C. 2008. Vol. 112 (8). hlm. 3054. doi:10.1021/jp0768524.
- ↑ Indra Overland. The geopolitics of renewable energy: Debunking four emerging myths. Energy Research & Social Science. 1 Maret 2019. Vol. 49. hlm. 36–40. doi:10.1016/j.erss.2018.10.018.
- ↑ Arjan Pol. Rare earth metals are essential for methanotrophic life in volcanic mudpots. Environmental Microbiology. 2013. Vol. 16 (1). hlm. 255–64. doi:10.1111/1462-2920.12249.
- ↑ Kang, L., Shen, Z. & Jin, C. Neodymium cations Nd 3+ were transported to the interior of Euglena gracilis 277. Chin.Sci.Bull. 45, 585–592 (2000). https://doi.org/10.1007/BF02886032
- ↑ sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29578218 (2026-08-14T17:47:07Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.