Teknesium (Tc) adalah unsur kimia dalam golongan VII dari Tabel Periodik. Nomor atom teknesium adalah 43. Namanya berasal dari kata Yunani “tekhnetos”, yang berarti buatan, dan ditugaskan untuk itu karena pada saat ditemukan telah dibentuk secara buatan. Saat ini diketahui terjadi secara alami di kerak bumi, tetapi hanya dalam jumlah kecil.
Teknesium adalah logam radioaktif. Teknesium memiliki banyak isotop, yang merupakan atom teknesium dengan jumlah neutron yang berbeda di dalam inti. Teknesium menempati tempat yang sama pada tabel periodik tetapi memiliki massa atom yang berbeda.
Semua isotop teknesium memiliki umur yang pendek dibandingkan dengan Bumi, sehingga teknesium yang dihasilkan ketika planet ini telah meluruh hampir semuanya untuk waktu yang lama.
Isotop Teknesium yang paling penting adalah technetium-99m, yang banyak digunakan dalam kedokteran nuklir untuk diagnosis berbagai penyakit.
Teknesium diproduksi di reaktor nuklir. Kehadirannya di materi bintang juga telah terdeteksi.
Struktur
Konfigurasi elektronik Teknesium adalah:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d5 5s2,
atau juga:
[Kr] 4d5 5s2.
Di bawah ini adalah model Bohr dari atom teknesium di mana Anda dapat melihat berbagai orbital dengan elektronnya di sekitar nukleus.
Teknesium mengkristal dalam pengaturan heksagonal kompak atau jaringan.
Tata nama
Teknesium, simbol: Tc
99Tcm, 99mTc, Technetium-99m: berbagai cara untuk menunjukkan isotop metastable dari technetium dengan massa atom 99
Technetium-95m: isotop metastabil dengan massa atom 95
Sifat
- Keadaan fisik: Padatan logam dengan kilau perak.
- Massa atom standar: 98
- Titik lebur: 2157 ºC
- Titik didih: 4262 ºC
- Massa jenis: 11 g / cm3
- Kelarutan: Ini dilarutkan dalam asam nitrat (HNO3), dalam aqua regia (yang merupakan campuran HNO3 pekat dan HCl pekat) dan dalam asam sulfat pekat (H2SO4). Ini tidak larut dalam asam klorida (HCl) atau asam fluorida (HF).
Sifat kimia
Keadaan oksidasi yang diadopsi oleh unsur teknesium ini adalah +4, +5 dan +7. Teknesium perlahan-lahan kehilangan kilau logamnya ketika terkena udara lembab, saat asam okso diproduksi.
Teknesium terbakar oksigen di atas 400 ° C untuk menghasilkan oksida Tc2O7 yang menyublim (berubah dari padatan menjadi gas secara langsung). Itu tidak bereaksi dengan hidrogen peroksida (H2O2).
Isotop
Teknesium memiliki 22 isotop. Isotop adalah atom dari unsur yang sama yang memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam nukleus, sehingga memiliki massa yang berbeda. Semua radioaktif, karenanya, tidak stabil, dan memiliki massa atom antara 90 dan 111.
Isotop dengan paruh terpanjang adalah: 97Tc dengan paruh 4,2×106 tahun, 98Tc dengan paruh 6,6 × 106 tahun, dan 98Tc dengan 2,1 × 105 tahun. Waktu paruh adalah waktu rata-rata yang diperlukan untuk meluruhkan isotop radioaktif.
Perilaku biokimia
Meskipun unsur Teknesium ini tidak memiliki fungsi biokimia pada makhluk hidup, ia memiliki kemampuan untuk mengikat secara kimiawi ke banyak molekul aktif secara biologis.
Itu adalah barang buatan pertama yang diproduksi. Keberadaannya telah diprediksi oleh ahli kimia Rusia Dmitri Mendeleyev pada abad ke-19, yang menugaskannya pada tempatnya saat ini di Tabel Periodik.
Baru pada tahun 1937 ditemukan dalam sampel molibdenum yang telah dibombardir dengan neutron di laboratorium fisik di Berkeley. Sejak saat itu, pencarian materi terestrial dimulai.
Kelimpahan alami yang rendah
Pada tahun 1962 ditemukan di Afrika dalam mineral uraninite alami, sebagai produk dari fisi spontan uranium-238. Konsentrasinya dalam jenis batu ini sangat kecil.
Kehadirannya telah terdeteksi di beberapa jenis bintang, yang telah mengarah pada teori baru tentang produksi unsur-unsur berat dalam materi bintang.
Produksi
Teknesium secara artifisial dibentuk dalam reaktor nuklir dari fisi uranium. Itu diekstraksi dari batang bahan bakar nuklir bekas, dalam bentuk bubuk abu-abu.
Untuk setiap ton uranium, satu miligram teknesium dihasilkan. Saat ini ada jumlah yang sangat besar (ton) yang telah terakumulasi selama bertahun-tahun.
Kegunaan
Di bidang kedokteran nuklir
Teknesium-99m (di mana “m” adalah singkatan dari metastable) adalah isotop yang paling banyak digunakan. Ia memiliki paruh 6,01 jam. Ini banyak digunakan untuk studi diagnostik medis karena memancarkan sinar gamma.
Menggunakan kombinasinya dengan zat kimia lain, itu disuntikkan ke pasien untuk dievaluasi. Setelah dimasukkan ke dalam tubuh, ia diserap oleh organ-organ tertentu dan sinar gamma yang dipancarkannya memungkinkan gambar diperoleh dari berbagai bagian tubuh.
Jantung
Ketika Teknesium-99m berikatan dengan pirofosfat, ia memiliki kemampuan untuk melekat pada simpanan kalsium dari otot jantung yang rusak, memungkinkan evaluasi cedera yang disebabkan oleh serangan jantung.
Arteri dan vena
Ketika dikombinasikan dengan senyawa timah, itu mengikat sel darah merah dan berfungsi untuk memetakan gangguan sistem sirkulasi.
Limpa
Bersama dengan belerang, ia menumpuk di limpa dan gambar yang jelas dari organ ini dapat diperoleh.
Di bawah ini adalah contoh dari jenis gambar yang diperoleh berkat sinar gamma yang dipancarkan oleh technetium-99m:
Gambar scintigraphic dari daerah leher di mana tiroid terlihat. Mereka diperoleh dengan Tc-99m. MBq / Penggunaan gratis yang dilindungi hak cipta. Sumber: Wikimedia Commons
Tulang
Tc-99m digunakan untuk menilai tingkat aktivitas osteoblas dalam lesi tulang. Osteoblas adalah sel-sel tulang yang menghasilkan matriks tulang.
Pemindaian atau eksplorasi dengan isotop ini sangat sensitif dan dapat mendeteksi metastasis (penyebaran sel kanker) dan limfoma di tulang (proliferasi ganas limfosit di sumsum tulang).
Otak
Dimer ethylcysteinate 99mTc mudah diserap oleh jaringan otak, memungkinkan pencitraan organ ini dengan tomografi terkomputasi emisi foton tunggal.
Penggunaan lainnya
Dalam bentuk ion pertechnetate (TcO4–), ia bertindak sebagai inhibitor korosi untuk baja, menjadi sangat baik bahkan dalam jumlah yang sangat kecil. Namun, itu harus digunakan dalam sistem tertutup karena radioaktivitas teknesium.
Pada suhu 11 K (-262,15 ° C) atau lebih rendah ia berperilaku seperti superkonduktor yang luar biasa.
Technetium-95m adalah isotop yang memiliki waktu paruh 61 hari dan digunakan sebagai pelacak atau penanda radioaktif dalam ekologi, misalnya untuk melacak senyawa pencemar dan untuk mempelajari pergerakan air permukaan.
Aplikasi potensial
Ini adalah katalis yang lebih efektif daripada renium (Re) atau paladium (Pd) dalam reaksi dehidrogenasi isopropil alkohol. Penggunaannya dalam baterai nuklir juga telah diusulkan.
Tetapi radioaktivitasnya merupakan masalah untuk penggunaan ini.
Bahaya Kesehatan
Ini radioaktif, karena itu sangat berbahaya bagi kesehatan makhluk hidup. Paparan manusia terhadap unsur ini diperkirakan sebagian besar disebabkan oleh penggunaan 99Tcm dalam kedokteran nuklir.
Dalam kasus-kasus seperti itu, isotop ini, setelah beberapa waktu, sebagian besar disimpan di kelenjar tiroid dan di saluran pencernaan, tetapi menurut beberapa penelitian hal ini dihilangkan melalui urin dalam beberapa hari.
Lingkungan Hidup
Karena reaktor nuklir memproduksinya dalam jumlah besar, technetium adalah muatan tambahan yang mengikat limbah radioaktif yang tidak diinginkan di planet ini.