Post on 10-Feb-2016
description
ALMUNIUM• Kelompok 2• Ade Alvian A (131.01.1003)• Dwi Adhi Putra (131.01.007)• Rahmat Ashary (131.01.1030)
MENGENAL ALUMINIUM
Aluminium (atau aluminum, alumunium, dan
almunium) dalam sistem periodik ialah unsur kimia
yang terletak pada golongan 13 periode 3. Lambang
aluminium ialah Al, dan nomor atomnya 13.
Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy pada
tahun 1809 sebagai suatu unsur, dan pertama kali
direduksi sebagai logam oleh Hans Christian Oesterd
pada tahun 1825. Dari segi industrial, pada tahun 1886,
Paul Heroult di Prancis dan C. M. Hall di Amerika
Serikat, secara terpisah telah memperoleh logam
aluminium dari alumina dengan cara elektrolisa dari
garamnya yang terfusi.
ASAL USUL ALUMINIUM
KARAKTERISTIK ALUMINIUM1) Ringan : memiliki bobot sekitar 1/3 dari bobot besi dan
baja, atau tembaga. Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)
2) Kuat : terutama bila dipadu dengan logam lain, Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat seperti Duralium (campuran Al, Cu, mg).
3) Reflektif : dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, dan rokok.
4) Konduktor panas : sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada mesin-mesin / alat-alat pemindah panas sehingga dapat memberikan penghematan energi.
5) Konduktor listrik : setiap satu kilogram aluminium dapat menghantarkan arus listrik dua kali lebih besar jika dibandingkan dengan tembaga. Karena aluminium relatif tidak mahal dan ringan, maka aluminium sangat baik untuk kabel-kabel listrik overhead maupun bawah tanah.
6) Tahan korosi : sifatnya durabel sehingga baik dipakai untuk lingkungan yang dipengarui oleh unsur-unsur seperti air, udara, suhu dan unsur-unsur kimia lainnya, baik diruang angkasa atau bahkan sampai ke dasar laut.
7) Tak beracun : dan karenanya sangat baik untuk penggunaan pada industry makanan, minuman, dan obat-obatan yaitu untuk peti kemas dan pembungkus
8) Mudah di-fabrikasi/ dibentuk dengan semua proses pengerjaan logam. Mudah dirakit karena dapat disambung dengan logam / material lainnya melalui pengelasan, brazing, solder, adhesive bonding, sambungan mekanis,
PROSES PENGOLAHAN ALUMINIUM
Meliputi :
1) Proses Penambangan Aluminium
2) Proses Pemurnian Aluminium
3) Proses Peleburan Aluminium
Aluminium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan
bumi, kemudian dilakukan proses pemanasan untuk mengurangi kadar air
yang ada dari penambangan di permukaan bumi. Bauksit yang ditambang
untuk keperluan industri mempunyai kadar aluminium sekitar 40 – 60 %.
Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan supaya halus dan
merata. Selanjutnya bauksit mengalami proses pemurnian.
1) Proses Penambangan Aluminium
2) Proses Pemurnian Aluminium
Pengolahan aluminium menjadi aluminium murni dapat
dilakukan melalui Proses pemurnian dengan metode
Bayer. Proses Bayer adalah sarana industri utama
bauksit pemurnian untuk menghasilkan alumina. Bauksit,
bijih paling penting dari aluminium, berisi alumina hanya
30-54 %, Al2O3, sisanya menjadi campuran dari silika
(SiO2), oksida besi (Fe2O3), dan titanium dioksida (TiO2)
dan. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam
larutan natrium hidroksida (NaOH),
Proses Bayer adalah satu siklus dan sering disebut
Bayer siklus. Ini melibatkan empat langkah :
a) Digestion (pencernaan),
b) Clarification (klarifikasi),
c) Precipitation (pengendapan), dan
d) Calcination (kalsinasi).
Bayer Siklus
Pada langkah pertama, bauksit adalah tanah, slurried
dengan larutan soda kostik (natrium hidroksida), dan
dipompa ke tank tekanan besar disebut digester, dikontrol
mengalami panas uap 175 °C dan tekanan. natrium
hidroksida bereaksi dengan mineral alumina bauksit untuk
membentuk solusi jenuh natrium aluminat; pengotor tak
larut, disebut lumpur merah (RM) , tetap dalam suspensi
dan dipisahkan pada langkah klarifikasi. Proses Bayer
menurut persamaan kimia :
a) Digestion (Pencernaan)
Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH) 4]-
Atau
Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O (l) 2NaAl(OH)4 (aq)
Persamaan Reaksi :
pengotor tak larut yang disebut lumpur merah
/Red Mud (RM) , tetap dalam suspensi dan
dipisahkan dengan menyaring dari kotoran
padat, selanjutnya didinginkan di exchangers
panas, untuk meningkatkan derajat jenuh dari
alumina terlarut, dan dipompa menuju tempat
yang lebih tinggi yaitu presipitator silolike untuk
proses Precipitation (pengendapan)
b) Clarification (klarifikasi)
c) Precipitation (pengendapan)
Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran. 2NaAl(OH)3 (aq) + CO2 (g) 2Al(OH)3 (s) + Na2CO3 (aq) + H2O (l)
Campuran dari kotoran padat disebut lumpur merah, dan menyajikan masalah pembuangan. Selanjutnya, solusi hidroksida didinginkan, dan aluminium hidroksida dilarutkan presipitat sebagai putih solid halus.
kemudian dipanaskan sampai 1050 °C (dikalsinasi), aluminium hidroksida terurai menjadi alumina, memancarkan uap air dalam proses:
2Al(OH)3 (s) Al2O3 (s) + 3H2O (g)
Dan dihasilkan aluminium oksida murni (Al2O3) yang selanjutnya menuju proses peleburan dengan proses Hall-Héroult untuk menghasilkan material aluminium.
d) Calcination (kalsinasi)
Bijih Aluminium
1)Proses Peleburan AluminiumProses pembuatan Al pada tahap selanjutnya adalah proses hall-heroult. Ini merupakan proses metode elektrolisis yang ditemukan oleh Charles M. Hall dan Paul Heroult. Berikut tahap-tahap dalam proses Hall-Heroult :
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-). Sebagai anode (+) digunakan batang grafit.
Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2.
Reaksi yang terjadi:
Al2O3 Al3+ + 3O2-
Katode (-) : Al3+ + 3e Al x 4
Anode (+) : 2O2 O2 + 4e x 3
4Al3 + 6O2 4Al + 3O2
Lalu O2 bereaksi dengan C menjadi C02. Jadi hasil
akhirnya adalah
3C(s) + 4Al3+ + 6O2 4Al(l) + 3CO2 (s)
Aluminium yang terbentuk berupa zat cair dan
terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan
secara periodik ke dalam cetakan untuk
mendapat aluminium batangan (ingot). Jadi,
selama elektrolisis, Anode grafit terus menerus
dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga
harus diganti dari waktu ke waktu. Rata-rata
Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 kg
anode grafit.
KEGUNAAN ALUMINIUM DAN SENYAWANYA
Alumunium mempunyai banyak kegunaan
dalam kehidupan manusia. Alumunium
banyak digunakan untuk alat-alat dapur,
mobil, pesawat terbang dan tutup kaleng.
Hal ini karena sifatnya yang khas yaitu
ringan, tahan karat, mudah dibentuk dan
dipadu dengan logam lain.
a) Sektor industri otomotif, untuk membuat baktruk dankomponen kendaraan bermotor lainnya
b) Pembuatan badan pesawat terbangc) Sektor pembangunan perumahaan, untuk kusen
pintu dan jendelad) Sektor industri makanan, contohnya aluminium foil
dan kaleng aluminium untuk kemasan berbagai jenis produk makanan/minuman
e) Sektor lainnya, misalnya untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan
f) Pembuatan termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi(III) oksida yang digunakan untuk mengelas baja di tempat misalnya untuk menyambung rel kereta api
Kelebihan Aluminium dibandingkan dengan kayu, yaitu :1) Bebas rayap dan tidak keropos.2) Warna tidak akan luntur, tidak perlu dicat ulang.3) Kedap air, udara dan suara.4) Sifat bahan yang lentur dan ulet.5) Pemasangan sangat mudah dan cepat.
KELEMAHAN DAN KELEBIHAN ALUMINIUM
Kelemahan Aluminium, yaitu :1) Keterbatasan untuk ukuran tinggi dan lebar (untuk
ukuran diluar normal) kurang lebih 1,5 - 2 meter.2) Pemakaian kusen, pintu dan jendela aluminium pada
rumah tinggal terkesan kurang alamiah.3) Harganya relatif mahal, terbatas dalam warna dan
tidak kuat menahan beban.