Contoh Pemanfaatan Logam Tanah Jarang dan Unsur-Unsur Kimianya

tirto.id - Manfaat logam tanah jarang di antaranya adalah menjadi bahan komponen berbagai alat teknologi terbaru seperti smartphone, perangkat keras komputer, mobil listrik, perangkat sistem sonar, dan masih banyak lagi.

USGS (US Geological Survey atau Badan Survei Geologi AS) bahkan mencatat ada 200-an produk berteknologi maju yang komponen pentingnya terbuat dari logam tanah jarang.

Apa yang dimaksud dengan logam tanah jarang? Logam tanah jarang adalah mineral yang tersusun dari 17 unsur kimia. Kelompok elemen berat ini berupa unsur skandium dan itrium, ditambah 15 unsur kelompok lantanida.

Unsur-Unsur Kimia dalam Logam Tanah Jarang

Logam Tanah Jarang (LTJ) atau Rare Earth Elements (REE) meliputi beragam jenis mineral yang bersifat magnetis dan konduktif yang saat ini amat berharga.

Mengapa logam tanah jarang sangat berharga? Jawabannya adalah karena manfaat unsur kimia yang termasuk dalam kategori Rare Earth Elements berguna untuk beragam sektor industri, termasuk yang memproduksi perangkat berteknologi tinggi secara massal.

Unsur kimia yang terkandung pada logam tanah jarang menghasilkan banyak keuntungan teknologi, mulai dari kinerja dengan konsumsi energi rendah, efisiensi yang lebih besar, miniaturisasi, kecepatan, daya tahan, dan stabilitas termal.

Maka itu, unsur logam tanah jarang menjadi bagian penting dari berbagai macam produk berteknologi maju. Berbagai manfaat logam tanah jarang itu bisa diperoleh karena sifat fisik, kimia, magnetik, dan pendarannya yang unik.

Meski disebut sebagai logam tanah jarang, bukan berarti keberadaan unsur ini langka di Bumi. Sebaliknya, keberadaan logam tanah jarang melimpah di kerak Bumi. Penggunaan istilah "tanah jarang" dipakai karena semua unsur LTJ cenderung terisolasi dari material pembawanya.

Karakteristik geokimia logam tanah jarang sering kali ditemukan dengan keadaan sangat tersebar. Alhasil, saat unsur-unsur logam tanah jarang ditemukan, cadangannya di dalam tanah tidak berada dalam jumlah banyak.

Kendati demikian, unsur logam tanah jarang memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan manusia. Setidaknya 15 dari 17 unsur LTJ dimanfaatkan dalam berbagai industri.

Logam tanah jarang terdiri 17 unsur kimia. Contoh logam tanah jarang meliputi 17 unsur kimia. Berikut ini daftar 17 unsur kimia logam tanah jarang:

1. Lanthanum (La)
2. Cerium (Ce)
3. Praseodymium (Pr)
4. Neodymium (Nd)
5. Promethium (Pm)
6. Samarium (Sm)
7. Europium (Eu)
8. Gadolinium (Gd)
9. Terbium (Tb)
10. Dysprosium (Dy)
11. Holmium (Ho)
12. Erbium (Er)
13. Thulium (Tm)
14. Ytterbium (Yb)
15. Lutetium (Lu)
16. Scandium (Sc)
17. Yttrium (Y).

Contoh logam tanah jarang yang pertama ditemukan berupa gadolinit. Gadolinit adalah senyawa yang tersusun dari serium, itrium, besi, silikon, dan beberapa unsur lain. Proses pengekstrakan mineral ini awalnya dilakukan di sebuah tambang di desa Ytterby, Swedia.

Adapun unsur logam tanah jarang yang paling melimpah di kerak Bumi adalah serium. Kelimpahannya berada di urutan ke-27 dengan 68 ppm.

Sementara itu, unsur logam tanah jarang yang paling sedikit cadangannya yaitu lutetium, dengan 0,5 ppm saja.

Unsur-unsur logam tanah jarang terdapat di lebih 100 jenis mineral pembawa. Umumnya unsur-unsur tersebut ada di tiga mineral pembawa utama yaitu bastnasite, monazite, dan xenotime.

Dari ketiga mineral pembawa ini, unsur logam tanah jarang memungkinkan ditambang dan diekstrak. Mineral pembawa lain yang juga mengandung unsur logam tanah jarang di dalamnya adalah apatit dan zircon.

Contoh Pemanfaatan Logam Tanah Jarang

Mengapa LTJ dianggap sebagai harta karun? Sebabnya, unsur-unsur logam tanah jarang dimanfaatkan secara luas di berbagai bidang, dari sektor konsumsi rumah tangga hingga industri pertahanan.

Manfaat logam tanah jarang meliputi bahan pembuatan komponen dalam produksi mobil listrik, turbin angin, ponsel, monitor LED, laptop, kulkas, lampu LED, kamera, earphone, telivisi, sistem radar dan sonar, laser, hingga kendaraan listrik.

Meskipun dari segi volume unsur logam tanah jarang tidak dominan dalam komponen di berbagai perangkat berteknologi, keberadaannya berperan signifikan.

Sebagai contoh, magnet yang terbuat dari unsur logam tanah jarang akan menentukan berfungsinya kumparan suara di komputer atau laptop, meski ia hanya mewakili sebagian kecil komponen.

Indonesia juga menggunakan unsur LTJ untuk berbagai keperluan. Misalnya unsur serium dimanfaatkan dalam bidang pertahanan untuk pembuatan cat anti radar.

Apakah logam tanah jarang dapat dimanfaatkan sebagai nanoteknologi? Jawabannya, iya bisa. Unsur logam tanah jarang yang dapat digunakan untuk nanoteknologi adalah unsur neodymium. Unsur Neodymium bisa dipakai untuk pembuatan material nano dan magnet pintar.

Pemanfaatan setiap unsur LTJ lebih luas lagi. Berbagai contoh pemanfaatan logam tanah jarang untuk setiap unsurnya adalah sebagai berikut:

• Lanthanum: untuk pembuatan baterai, campuran logam, dan hybrid engines.
• Cerium: menjadi katalis, petroleum refining, campuran logam.
• Praseodymium: untuk pembuatan magnet.
• Neodymium: untuk katalis, hard drive laptop dan headphone, hybrid engines.
• Samarium: untuk pembuatan magnet.
• Europium: Untuk memunculkan warna merah di layar tv dan monitor komputer.
• Terbium: untuk pembuatan phosporus, dan magnet permanen.
• Dysporium: Magnet permanen, hybrid engines.
• Erbium: untuk pembuatan Phosporus.
• Yttrium: Pewarna merah, lampu fluorescent, keramik, media pencampur logam.
• Holmium: untuk pewarna gelas, dan produksi laser.
• Thullum: untuk pembuatan komponen alat sinar-X.
• Lutetium: menjadi katalis dalam proses petroleum refining.
• Ytterbium: untuk pembuatan laser dan campuran baja.
• Gadolinium: untuk pembuatan Neomagnet.

Logam Tanah Jarang Ada di Mana?

Penambangan unsur logam tanah jarang dilakukan mulai tahun 1950-an. Sepanjang satu dekade kemudian, lokasi cadangan LTJ banyak ditemukan di endapan Placer yang berada di Amerika Serikat bagian tenggara.

Setelah itu, suplai LTJ didominasi dari Mountain Pass, California, pada 1970-an yang bisa mencukupi permintaan dari seluruh dunia.

Berganti tahun, deposit LTJ makin luas ditemukan, seperti di Australia hingga tahun 1990-an. Kemudian, giliran China menjadi penyuplai unsur logam tanah jarang yang dominan di dunia, terutama setelah penemuan cadangan LTJ di Bayan Obo, Mongolia.

Data dari American Geosciences Institute menunjukkan pada tahun 1993 silam, proporsi produksi logam tanah jarang di dunia secara berturut-turut ialah: China (33%); Amerika Serikat (33%); Australia (12%); Malaysia (5%); serta India (5%). Sisanya berasal dari sejumlah negara, seperti Brasil, Kanada, Afrika Selatan, Sri Lanka, Thailand.

Proporsi asal produksi logam tanah jarang di atas berubah drastis pada 2008. Sejak tahun 2008, China menjadi penghasil 90 persen produksi logam tanah jarang di dunia, dan jadi 97 persen pada 2011. Perubahan ini tidak terlepas dari kecerdikan pemerintah China yang mulai membatasi izin ekspor logam tanah jarang sejak awal dekade 1990-an.

Di Indonesia, potensi logam tanah jarang tersebar dari Aceh sampai Papua. Mengutip dari publikasi BRIN, potensi logam tanah jarang terdapat di Sibolga (Sumut), Kepulauan Riau, Ketapang, Mamuju, hingga Papua Barat.

Setidaknya dari 28 titik potensi cadangan logam tanah jarang di Indonesia, 30 persennya sudah mengalami eksplorasi awal. Sepanjang 2023, titik berpotensi LTJ makin bertambah di Indonesia dan eksplorasinya pun terus meningkat.

Unsur logam tanah jarang di Indonesia dibawa oleh alkalin granitoids dan tanah lapukan, lava potasik-sodik batuan ultramafik, hingga red mud.