TIMBAL ( Pb )
Logam timbal telah dipergunakan oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu (sekitar 6400 SM) hal ini disebabkan logam timbal terdapat diberbagai belahan bumi, selain itu timbal mudah di ekstraksi dan mudah dikelola. Unsur ini telah lama diketahui dan disebutkan di kitab Exodus. Para alkemi mempercayai bahwa timbal merupakan unsur tertua dan diasosiasikan dengan planet Saturnus. Timbal alami, walau ada jarang ditemukan di bumi.
Timbal dalam bahasa Inggris disebut sebagai “Lead” dengan simbol kimia “Pb”. Simbol ini berasal dari nama latin timbal yaitu “Plumbum” yang artinya logam lunak. Timbal memiliki warna putih kebiruan yang terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi warna ini akan segera berubah menjadi putih kotor atau abu-abu gelap ketika logam Pb yang baru dipotong tersebut terekspos oleh udara.
Timbal memiliki empat isotop yang stabil yaitu 204Pb, 206Pb, 207Pb, dan 208Pb. Standar massa atom Pb rata-rata adalah 207,2. Sekitar 38 isotop Pb telah ditemukan termasuk isotop sintesis yang bersifat tidak stabil. Isotop timbal dengan waktu paruh yang terpanjang dimiliki oleh 205Pb yang waktu paruhnya adalah 15,3 juta tahun dan 202Pb yang memiliki waktu paruh 53.000 tahun.
Timbal memiliki nomor atom 82 dan nomor massa 207,2. Dengan nomor atom 82 maka timbal memiliki konfigurasi elektron [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 dengan jumlah elektron tiap selnya adalah 2, 8, 18, 32, 18, 4. Timbal berada pada golongan IVA (14) bersama dengan C, Si, Ge, dan Sn, periode 6 dan berada pada blok s.
1. Sifat-Sifat Timbal
Timbal atau Timah Hitam (Pb) adalah unsur yang bersifat logam, hal ini merupakan anomali karena unsur-unsur diatasnya (Gol IV) yakni Karbon dan Silikon bersifat non-logam. Di alam, timbal ditemukan dalam mineral Galena (PbS), Anglesit (PbSO4 ) dan Kerusit (PbCO3,), juga dalam keadaan bebas. Memiliki sifat khusus seperti dibawah ini, yakni:
1. Berwarna putih kebiru-biruan dan mengkilap.
2. Lunak sehingga sangat mudah ditempa.
3. Tahan asam, karat dan bereaksi dengan basa kuat.
4. Daya hantar listrik kurang baik. (Konduktor yang buruk)
5. Massa atom relative 207,2
6. Memiliki Valensi 2 dan 4.
7. Tahan Radiasi
8. Timbal larut dalam beberapa asam
9. Bereaksi secara cepat dengan halogen
Timbal sering kali memiliki sifat tampak seperti gas mulia yaitu tidak reaktif, ditunjukkan oleh harga potensial standarnya sebesar – 0,13 V. kereaktifan yang rendah ini dikaitkan dengan overvoltage yang tinggi terhadap hidrogen, dan juga dalam beberapa hal tidak terlarutkan oleh H2SO4 pekat dan HCl pekat.
Sifat Timbal yang lain
Berbagai macam timbal oksida mudah direduksi menjadi logamnya. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan reduktor glukosa, atau mencampur antara PbO dengan PbS kemudian dipanaskan.
2PbO + PbS à 3 Pb + SO2
Bila dipanaskan dengan nitrat dari logam alkali maka logam timbal akan membentuk PbO yang umumnya disebut sebagai litharge. PbO adalah contoh dari timbal dengan biloks 2. PbO larut dalam asam nitrat dan asam asetat. PbO juga larut dalam larutan basa membentuk garam plumbit.
PbO2 adalah contoh dari timbal dengan biloks 4 dan merupakan agen pengoksidasi yang kuat. Karena PbO larut dalam asam dan basa maka PbO bersifat amfoter. Senyawa timbal dengan dua macam biloks juga ada yaitu Pb3O4 yang dikenal dengan nama minium.
2. Senyawa Timbal
Senyawa timbal yang umum adalah Tetra Etil Lead (TEL), PbO2, Timbal(II) Klorida (PbCl2), Timbal tetroksida (Pb3O4), dan Timbal(II) Nitrat.
3. Cara Pemerolehan
Pada umumnya biji timbal mengandung 10% Pb dan biji yang memiliki kandungan timbal minimum 3% bisa dipakai sebagai bahan baku untuk memproduksi timbal. Biji timbal pertama kali dihancurkan dan kemudian dipekatkan hingga konsentrasinya mencapai 70% dengan menggunakan proses “froth flotation” yaitu proses pemisahan dalam industri untuk memisahkan material yang bersifat hidrofobik dengan hidrofilik.
Kandungan sulfida dalam biji timbal dihilangkan dengan cara memanggang biji timbal sehingga akan terbentuk timbal oksida (hasil utama) dan campuran antara sulfat dan silikat timbal dan logam-logam lain yang ada dalam biji timbal. Pemanggangan ini dilakukan dengan menggunakan aliran udara panas. Reaksi yang terjadi adalah:
MSn + 1.5nO2 → MOn + nSO2.
Timbal oksida yang terbentuk direduksi dengan menggunakan alat yang dinamakan “blast furnace” dimana pada proses ini hampir semua timbal oksida akan direduksi menjadi logam timbal. Hasil timbal dari proses ini belum murni dan masih mengandung kontaminan seperti Zn, Cd, Ag, Cu, dan Bi. Timbal oksida yang tidak murni ini kemudian dicairkan dalam “furnace reverberatory” dan ditreatment menggunakan udara, uap, dan belerang dimana kontaminan akan teroksidasi kecuali perak, emas, dan bismuth. Kontaminan ini akan terapung pada bagian atas sehingga dapat dipisahkan. Logam perak dan emas dipisahkan, dan bismuthnya dihilangkan dengan menggunakan logam kalsium dan magnesium. Hasil logam yang dihasilkan dari keseluruhan proses ini adalah logam timbal. Logam timbal yang sangat murni diperoleh dengan cara elektrolisis meggunakan elektrolit silica flourida.
4. Kegunaan Timbal
Timbal memiliki kegunaan yang sangat besar bagi kesejahteraan hidup manusia apabila dikelola secara bijaksana, adapun berbagai kegunaan dari timbal antara lain:
a. Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.
b. Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama untuk warna kuning dan merah.
c. Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.
d. Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing untuk pemberat disebakan timbale memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan mudah untuk digunakan.
e. Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik.
f. Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan radiasi misalnya sinar X.
g. Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang menggunakan timbale sebagai pendingan.
h. Kaca timbal mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.
i. Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.
j. Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.
k. Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi air dalam kabel.
l. Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.
m. Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.
n. Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruks.
o. Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan bakar.
p. Semikonduktor berbahan dasar timbal banyak seperti Timbal telurida, timbale selenida, dan timbale antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan detektor inframerah.
q. Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang karena pertimbangan lingkungan.
r. Digunakan sebagai aditif bahan bakar (TEL), berfungsi untuk mengurangi knock pada mesin