Buletin 7 Juni 2019

Ditampilkan minggu ini

Plutonium

Plutonium adalah unsur kimia radioaktif transuranik dengan lambang Pu dan nomor atom 94. Plutonium merupakan logam aktinida dengan tampilan abu-abu keperakan yang memudar saat terkena udara, dan membentuk lapisan kusam saat teroksidasi. Unsur ini biasanya menunjukkan enam alotrop dan empat bilangan oksidasi. Bereaksi dengan karbon, halogen, nitrogen, silikon dan hidrogen. Ketika terkena udara lembab, itu membentuk oksida dan hidrida yang memperluas sampel hingga 70% volume, yang pada gilirannya mengelupas sebagai bubuk yang bersifat piroforik. Ini radioaktif dan bisa terakumulasi di tulang, yang membuat penanganan plutonium berbahaya. [1] Sejumlah kecil plutonium terbentuk secara alami. Plutonium-239 dan plutonium-240 terbentuk di pembangkit listrik tenaga nuklir ketika uranium-238 menangkap neutron. [2]


Unduh seluruh PDF di bawah ini


FArtikel eatured

Ilmuwan Baru Menciptakan Bentuk Aneh dari Es Yang Setengah Panas Matahari

Ini telah mengambil salah satu laser terkuat di planet ini, tetapi para ilmuwan telah melakukannya. Mereka telah memastikan adanya 'superionik' es panas - air beku yang dapat tetap padat pada ribuan derajat panas. Bentuk es yang aneh ini mungkin terjadi karena tekanan yang luar biasa, dan temuan percobaan dapat menjelaskan struktur interior planet es raksasa seperti Uranus dan Neptunus. Di permukaan bumi, titik didih dan titik beku air hanya bervariasi sedikit - umumnya mendidih saat sangat panas, dan membeku saat dingin. Tetapi kedua perubahan keadaan ini terjadi karena tekanan (itulah sebabnya titik didih air lebih rendah pada ketinggian yang lebih tinggi). Dalam ruang hampa udara, air tidak bisa eksis dalam bentuk cairnya. Ia segera mendidih dan menguap bahkan pada -270 derajat Celcius - suhu rata-rata alam semesta - sebelum berubah menjadi kristal es. Tetapi telah berteori bahwa dalam lingkungan bertekanan sangat tinggi, yang terjadi sebaliknya: air membeku, bahkan pada suhu yang sangat tinggi. Ilmuwan di Lawrence Livermore National Laboratory secara langsung mengamati ini untuk pertama kalinya baru-baru ini, dirinci dalam sebuah makalah tahun lalu. Mereka menciptakan Es VII, yang merupakan bentuk kristal es di atas 30,000 kali tekanan atmosfer bumi, atau 3 gigapascal, dan meledakkannya dengan laser. Es yang dihasilkan memiliki aliran ion konduktif, bukan elektron, itulah sebabnya disebut es superionik. Sekarang mereka telah mengonfirmasinya dengan eksperimen lanjutan. Mereka telah mengusulkan bentuk baru yang diberi nama Ice XVIII. Pada percobaan sebelumnya, tim hanya mampu mengamati sifat-sifat umum, seperti energi dan suhu; detail halus dari struktur internal tetap sulit dipahami. Jadi, mereka merancang eksperimen menggunakan pulsa laser dan difraksi sinar-X untuk mengungkap struktur kristal es. "Kami ingin menentukan struktur atom air superionik," kata fisikawan Federica Coppari dari LLNL. "Tetapi mengingat kondisi ekstrem di mana keadaan materi yang sukar dipahami ini diperkirakan stabil, memampatkan air ke tekanan dan suhu seperti itu dan secara bersamaan mengambil cuplikan dari struktur atom adalah tugas yang sangat sulit, yang membutuhkan desain eksperimental yang inovatif." Ini desainnya. Pertama, lapisan tipis air ditempatkan di antara dua landasan berlian. Kemudian enam laser raksasa digunakan untuk menghasilkan serangkaian gelombang kejut dengan intensitas yang semakin meningkat untuk memampatkan air pada tekanan hingga 100-400 gigapascal, atau 1 hingga 4 juta kali tekanan atmosfer bumi. Pada saat yang sama, mereka menghasilkan suhu antara 1,650 dan 2,760 derajat Celcius (permukaan Matahari adalah 5,505 derajat Celcius). Eksperimen ini dirancang agar air akan membeku saat dikompresi, tetapi karena kondisi tekanan dan suhu hanya dapat dipertahankan selama sepersekian detik, fisikawan tidak yakin bahwa kristal es akan terbentuk dan tumbuh. Jadi, mereka menggunakan laser untuk meledakkan sepotong kecil kertas besi dengan 16 pulsa tambahan, menciptakan gelombang plasma yang menghasilkan kilatan sinar-X pada waktu yang tepat. Kilatan ini mendifraksi kristal di dalamnya, menunjukkan air terkompresi memang membeku dan stabil. "Pola difraksi sinar-X yang kami ukur adalah tanda yang tidak ambigu untuk pembentukan kristal es padat selama kompresi gelombang kejut ultra cepat yang menunjukkan bahwa nukleasi es padat dari air cair cukup cepat untuk diamati dalam skala waktu nanodetik dari percobaan," kata Coppari. Sinar-X ini menunjukkan struktur yang belum pernah terlihat sebelumnya - kristal kubik dengan atom oksigen di setiap sudut, dan atom oksigen di tengah setiap wajah. “Menemukan bukti langsung keberadaan kisi kristal oksigen membawa potongan terakhir yang hilang ke teka-teki mengenai keberadaan es air superionik,” kata fisikawan Marius Millot dari LLNL. “Ini memberi kekuatan tambahan pada bukti keberadaan es superionik yang kami kumpulkan tahun lalu.” Hasilnya mengungkapkan petunjuk bagaimana raksasa es seperti Neptunus dan Uranus dapat memiliki medan magnet yang aneh, miring pada sudut yang aneh, dan dengan ekuator yang tidak mengelilingi planet ini. Sebelumnya, planet-planet ini diperkirakan memiliki lautan cairan air ionik dan amonia sebagai pengganti mantel. Tetapi penelitian tim menunjukkan bahwa planet-planet ini bisa memiliki mantel padat, seperti Bumi, tetapi terbuat dari es superionik panas, bukan batu panas. Karena es superionik sangat konduktif, hal ini dapat memengaruhi medan magnet planet. “Karena es air di Uranus dan kondisi interior Neptunus memiliki kisi kristal, kami berpendapat bahwa es superionik seharusnya tidak mengalir seperti cairan seperti cairan besi inti luar Bumi. Sebaliknya, mungkin lebih baik untuk membayangkan bahwa es superionik akan mengalir mirip dengan mantel bumi, yang terbuat dari batuan padat, namun mengalir dan mendukung gerakan konvektif skala besar pada skala waktu geologi yang sangat panjang, ”kata Millot.

http://www.sciencealert.com.au

Metode elektrokimia baru mendeteksi PFOS dan PFOA

Peneliti telah mengembangkan metode berbasis elektrokimia untuk mendeteksi surfaktan, khususnya perfluorooctane sulfonate (PFOS) dan perfluorooctanoic acid (PFOA), dengan sensitivitas dan spesifisitas tinggi (Anal. Chem 2019, DOI: 10.1021 / acs.analchem.9b01060). Surfaktan perfluorinasi sangat stabil karena moietas perfluoroalkyl, dan umum ditemukan pada produk seperti pelapis antilengket dan busa pemadam kebakaran. Paparan kronis terhadap dua zat perfluoroalkyl semacam itu, PFOS dan PFOA, telah dikaitkan dengan masalah kesehatan pada manusia. Meskipun kedua bahan kimia ini tidak lagi digunakan dalam industri, namun tetap ada di lingkungan dan dapat mencemari air minum. Long Luo, seorang ahli kimia analitik di Wayne State University, mulai mencari cara baru untuk mendeteksi bahan kimia berbahaya ini setelah salah satu peristiwa kontaminasi PFOS / PFOA di kota Michigan selama musim panas 2018. Metode deteksi yang paling umum digunakan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi dengan spektrometri massa tandem (HPLC-MS / MS), yang memerlukan instrumentasi kompleks dan dapat menghabiskan biaya hingga $ 300 per sampel, kata Luo. Berharap untuk mengembangkan metode yang lebih sederhana dan lebih murah, tim beralih ke elektrokimia. Metode mereka didasarkan pada fenomena yang dikenal sebagai nukleasi gelembung elektrokimia. Menerapkan potensial listrik ke elektroda dalam larutan air akan memisahkan air menjadi gas hidrogen dan oksigen. Meningkatkan arus, meningkatkan konsentrasi gas di dekat elektroda sampai terbentuk gelembung, menghalangi permukaan elektroda dan menyebabkan arus turun. Surfaktan mengurangi tegangan permukaan dan mempermudah pembentukan gelembung, yang berarti jumlah arus yang dibutuhkan untuk membentuk gelembung tersebut berbanding terbalik dengan konsentrasi surfaktan. Untuk menguji metode mereka, Luo dan kolaboratornya membuat elektroda platinum kecil dengan diameter kurang dari 100 nm (elektroda yang lebih kecil lebih sensitif). Tim dapat mendeteksi konsentrasi PFOS dan PFOA serendah 80 µg / L dan 30 µg / L, masing-masing. Sampel prekonsentrasi yang menggunakan ekstraksi fase padat memindahkan batas deteksi di bawah 70 ng / L — tingkat peringatan kesehatan untuk air minum yang ditetapkan oleh AS Badan Perlindungan Lingkungan. Metode ini juga tetap sensitif dan selektif untuk deteksi surfaktan bahkan dengan adanya konsentrasi poli (etilen glikol) 1,000 kali lipat lebih besar, molekul non-surfaktan dengan berat molekul yang mirip dengan PFOS. “Metode elektrokimia, secara umum, sangat menjanjikan untuk mengukur konsentrasi kontaminan yang sangat rendah dalam matriks yang kompleks,” kata Michelle Crimi, insinyur lingkungan di Clarkson University. "Saya berharap untuk mendengar lebih banyak tentang masa depan teknologi ini, termasuk validasinya dalam sampel air yang terkontaminasi di lapangan." Membuat perangkat genggam untuk menguji air di sungai dan lokasi lapangan lainnya — tidak hanya air minum — adalah tujuan akhirnya, kata Luo. Langkah penting dalam proses tersebut adalah mengembangkan fase pra-perawatan untuk menghilangkan surfaktan lain yang juga mendorong pembentukan gelembung pada elektroda, seperti natrium dodesil sulfat.

http://pubs.acs.org/cen/news

Pertanyaan Cepat