8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

1/21

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat

yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil

melalui proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam

tubuh, ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak,

dan disimpan di dalam tulang dan gigi.

Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat dalam

kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan

tembaga.

Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan.

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari

senyawaannya. Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi.

1.2RUMUSAN MASALAH

Apa itu logam timah, dan timbal,?

Bagaimana proses pembuatan logam timah dan timbal ?

Bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam timah dan timbal ?

Bagaimana persenyawaan logam timah dan timbal ?

Apa manfaat dari logam timah dan timbal ?

1.3TUJUAN PENULISAN

Mengetahui apa itu logam timah dan timbal

Mengetahui bagaimana proses pembuatan logam timah dan timbal

Mengetahui bagaimana sifat fisik dan sifat kimia logam timah dan timbal

Mengetahui bagaimana persenyawaan logam timah dan timbal

Mengetahui apa manfaat dari logam timah dan timbal

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

2/21

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 LOGAM TIMAH (Sn)

A.PENGERTIAN

Timah dalam bahasa Inggris disebut sebagai Tin dengan symbol kimia Sn. Kata

Tin diambil dari nama Dewa bangsa Etruscan Tinia. Nama latin dari timah adalah

Stannum dimana kata ini berhubungan dengan kata stagnum yang dalam bahasa

inggris bersinonim dengan kata dripping yang artinya menjadi cair / basah.

Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan.

B.KELIMPAHAN DI ALAM

Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari

senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone.

Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah

berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian

daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4)

merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite

(PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-

belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral

logam yang lain seperti perak.

Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana

timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50

ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit

alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk

bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau.

Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan

kecil. Hampir 80% produksi timah diperoleh dari alluvial/alluvium atau istilahnya

deposit sekunder. Diperkirakan untuk mendapatkan 1 Kg Cassiterite maka sekitar 7

samapi 8 ton biji timah/alluvial harus ditambang disebabkan konsentrasi cassiterite

sangat rendah.

Dibumi timah tersebar tidak merata akan tetapi terdapat dalam satu daerah geografi

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

3/21

3

dimana sumber penting terdapat di Asia tenggara termasuk china, Myanmar, Thailand,

Malaysia, dan Indonesia. Hasil yang tidak sebegitu banyak diperoleh dari Peru, Afrika

Selatan, UK, dan Zimbabwe. Timah terdapat di alam dalam berbagai macam mineral,

tetapi hanya cassiterite (SnO2) yang penting secara komersial.

C. Cara Memproduksi Timah

1) Ekstraksi Timah

Prinsip pengolahan menjadi logamnya yaitu proses reduksi dari bijih oksida tersebut

(SnO2).pada zaman kuno , reduksi bijih SnO2 dilakukan dengan batubara panas (glowing).

SnO2(s) +2C(s) Sn(l) +CO2(g)

Pada tahap awal biji timah harus dipekatkan dan ini dilakukan dalam wadah dengan proses

flotasi-buih; dalam proses ini serbuk bijih timah dibuat suspensi dengan air kemudian ke dalamnya

disemprotkan udara melalui saluran yang berlubang-lubang dan berputar akan terjadi gelembung-

gelembung udara yang naik kepermukaan. Penambahan zat aditif tertentu seperti minyak pinus dan

natrium etil santat, akan membentuk buih/busa yang menyelimuti bijih timah sehingga terbawa

keatas bersama dengan gelembung udara untuk kemudian dikumpulkan dengan penumpahan

keluar; sedangkan bijih pengotor tidak dipengaruhi zat aditif tersebut melainkan jatuh ke bagian

dasar bak.

Bijih timah yang sudah pekat kemudian dipanggang, karena bijih timah sudah dalam

bentuk oksidanya, maka proses pemanggangan ini bertujuan untuk mengoksidasi logam pengotor

dan menghilangkan belerang dan arsen sebagai oksidanya yang mudah menguap.

Proses selanjutnya yaitu reduksi dengan karbon. Lelehan timah yang belum murni dari

hasil reduksi dengan karbon dipisahkan dari logam-logam lain yang tidak meleleh, diaduk secara

kuat dan kemudian kontak dengan oksigen atmosfer agar terjadi oksidasi pengotor-pengotor yang

terlarut dapat dilakukan dengan menggunakan uap air panas. Oksida-oksida pengotor ini pada

pengadukan biasanya membentuk film yang mengambang diatas permukaan sehingga dapat

dipisahkan dari logam timahnya.

2) Cara Lain untuk Memproduksi Timah

Berbagai macam metode dipakai untuk membuat timah dari biji timah tergantung dari jenis

biji dan kandungan impuritas dari biji timah. Bijih timah yang biasa digunakan untuk produksi

adalah dengan kandungan 0,8-1% (persen berat) timah atau sedikitnya 0,015% untuk biji timah

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

4/21

4

berupa bongkahan-bongkahan kecil. Biji timah dihancurkan dan kemudian dipisahkan dari

material-material yang tidak diperlukan, adakalanya biji yang telah dihancurkan dilewatkan dalam

floating tank dan titambahkan zat kimia tertentu sehingga biji timahnya bisa terapung sehingga

bisa dipisahkan dengan mudah.

Biji timah kemudian dikeringkan dan dilewatkan dalam alat pemisah magnetik sehingga

kita dapat memisahkan biji timah dari impuritas yang berupa logam besi. Biji timah yang keluar

dari proses ini memiliki konsentrasi timah antara 70-77% dan hampir semuanya berupa mineral

Cassiterite.

Cassiterite selanjutnya diletakkan dalam furnace bersama dengan karbon dalam bentuk

coal atau minyak bumi. Adakalanya juga ditambahkan limestone dan pasir untuk menghilangkan

impuritasnya kemudian material dipanaskan pada suhu 1400 C. Karbon bereaksi dengan CO2yang

ada didalam furnace membentuk CO, CO ini kemudian bereaksi dengan cassiterite membentuk

timah dan karbondioksida. Logam timah yang dihasilkan dipisahkan melalui bagian bawah furnace

untuk diproses lebih lanjut. Untuk memperoleh timah dengan kemurnian yang tinggi maka dapat

dilakukan dengan menggunakan proses elektrolisis. Dengan cara ini kemurnian timah yang

diperoleh bisa mencapai 99,8%.

D.SIFAT FISIS DAN KIMIA

1.

Sifat fisika

Ciri-ciri Fisik

Keadaan benda Padat

Titik lebur 505.08 K (449.47 F)

Titik didih 2875 K (4716 F)

Titik leleh 232

o

C

Volume molar 16.29 10-6

m3/mol

Kalor penguapan 295.8 kJ/mol

Kalor peleburan 7.029 kJ/mol

Kalor jenis 27,112 J/molK

Tekanan uap 5.78 E-21 Pa at 505 K

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

5/21

5

Berdasarkan tabel, titik leleh timah (232OC) lebih rendah dibandingkan dengan timbal

dikarenakan timah membentuk struktur koordinasi 12 yang terdistorsi, bukan murni. Ada 3 macam

bentuk timah yang dikenal yaitu timah abu-abu, timah putih-lunak, dan timah rapuh masing-

masing berurutan mempunyai massa jenis 5,75:7,28 dan 6,97 gram/cm3. Timah putih paling stabil

pada temperatur kamar, dan pada temperatur bawah 13,2OC berubah secara perlahan menjadi

serbuk abu-abu amorf. Jika dipanaskan lagi hingga diatas 161OC, timah akan berubah menjadi

timah rapuh.

Unsur ini memiliki 2 bentuk alotropik pada tekanan normal, yaitu timah alfa dan beta.

Timah alfa biasa disebut timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan

kovalen seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil pada

suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.

Sifat Kimia

Kecepatan suara 2500 m/s pada 293.15 K

Densitas 7,365 g/cm (Sn putih); 5,769 g/cm (Sn abu-abu)

Ciri-Ciri Kimia

Nomor atom 50

Nomor massa 118,71

Elektronegatifitas 1,96 (skala pauli)

Energi ionisasi 1 708,6 kJ/mol

Energi ionisasi 2 1411,8 kJ/mol

Energi ionisasi 3 2943,0 kJ/mol

Elektronegatifitas 1,96 (skala pauli)

Jari-jari atom 145 (145)pm

Jari-jari kovalen 141 pm

Jari-jari van der Waals 217 pm

http://id.wikipedia.org/wiki/Jari-jari_atomhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pikometer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_kovalen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_van_der_Waals&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_van_der_Waals&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jari-jari_kovalen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pikometer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Jari-jari_atom

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

6/21

6

Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya

lapisan oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan

terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat,

basa, dan garam asam. Proses oksidasi dipercepat dengan meningkatnya kandungan

oksigen dalam larutan.

Jika timah dipanaskan dengan adanya udara maka akan terbentuk SnO2.

Timah ada dalam dua alotrop yaitu timah alfa dan beta. Timah alfa biasa disebut

timah abu-abu dan stabil dibawah suhu 13,2 C dengan struktur ikatan kovalen

seperti diamond. Sedangkan timah beta berwarna putih dan bersifat logam, stabil

pada suhu tinggi, dan bersifat sebagai konduktor.

Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4, dan beberapa pelarut organic seperti asam

asetat asam oksalat dan asam sitrat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH

dan KOH.

Timah umumnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4. Timah(II) cenderung

memiliki sifat logam dan mudah diperoleh dari pelarutan Sn dalam HCl pekat

panas.

Timah bereaksi dengan klorin secara langsung membentuk Sn(IV) klorida.

Hidrida timah yang stabil hanya SnH4.

Konfigurasi elektron [Kr]4d 5s 5p

Elektronpertingkat energi 2, 8, 18, 18, 4

Bilangan oksidasi (Oksida) 4, 2

Struktur KristalTetragonal (Sn putih); kubik diamond

(Sn abu-abu)

Konduktifitas termal 66,8 W/Mk

http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Krypton&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=D-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=S-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_oksidasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tingkat_energi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=S-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=D-orbital&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Krypton&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektron

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

7/21

7

E.PERSENYAWAAN TIMAH

Senyawa Timah yang penting adalah organition, timah okdida, timah(II)klorida,

timah(IV)sulfide, timah sulfida, timah hidrida, dan stanat

1.

Senyawaan Organotin

Senyawa organotin adalah senyawa yang dibangun dari timah dan substituen

hidrokarbon sehingga terdapat ikatan C-Sn. Contoh beberapa senyawa organotin ini adalah:

Tetrabutiltimah, dipakai sebagai material dasar untuk sintesis senyawaan di- dan

tributil.

Dialkil atau monoalkil-timah, dipakai sebagai stabilisator panas dalam pembuatan

PVC. Tributil-Timah oksida, dipakai untuk pengawetan kayu.

Trifenil-Timah asetat, merupakan kristal putih yang dipakai untuk insektisida dan

fungisida.

Trifenil-timah klorida dipakai sebagai biosida

Trimetil-timah klorida, dipakai sebagai biosida dan sintesis senyawa organic.

Trifenil-timah hidroksida, untuk fungisida dan engontrol serangga.

Senyawa organotin dibuat dari reagen Grignard dengan timahtetraklorida. Metode yanglain adalah dengan menggunakan reaksi Wurtz seperti senyawaan alkil natrium dengan

tmah halide ataupun dengan menggunakan reaksi pertukaran antara timah halide dengan

senyawaan organo-aluminium.

2. Timah Oksida

Merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia SnO2. Oksida timah ini merupakan

oksida timah yang paling penting dalam pebuatan logam timah. SnO2 memiliki struktur

kristal rutile dimana setiap 1 atom Sn berkoordinasi dengan 6 atom oksigen. SnO2 tidak

larut dalam air akan tetapi larut dalam asam dan basa kuat. SnO2larut dalam asam halida

membentuk heksahalostanat seperti:

SnO2+ 6HI H2SnI6+ 2 H2O

Atau jika dilarutkan dalam asam maka:

SnO2+ 6 H2SO4 Sn(SO4)2+ 2 H2O

SnO2larut dalam basa membentuk stanat dengan rumus umum Na2SnO3. SnO2digunakan

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

8/21

8

bersama dengan vanadium oksida sebagai katalis untuk oksidasi senyawa aromatic,

dipakai sebagai pelapis, ataupun sebagai bahan pembuatan organotin.

3. Timah(II) Klorida

SnCl2berupa padatan kristal berwarna putih, dapat membentuk dihidrat yang stabil. SnCl2

dipakai sebagai reduktor dalam larutan asam, dan juga dalam cairan electroplating. SnCl2

dibuat dengan cara reaksi gas HCl kering dengan logam Sn.

Sn + 2HCl SnCl2 + H2

SnCl2 memiliki satu pasangan electron bebas. Dalam bentuk fasa gas maka molekul SnCl2

berbentuk bengkok, sedangkan pada bentuk padatan SnCl2 membentuk rantai yang saling

terhubung dengan jembatan klorida. Selain dipakai sebagai reduktor SnCl2 juga dipakai

sebagai katalis, reagen analisis untuk raksa, dan juga dipakai sebagai aditif makanan untuk

mempertahankan warna dan sebagai antioksidan.

4. Timah(IV) Klorida

Disebut juga stani klorida atau timah tetraklorida merupakan senyawaan kimia dengan

rumus SnCl4. Pada suhu kamar SnCl4ini merupakan cairan yang tidak berwarna dan akan

membentuk kabut jika terjadi kontak dengan udara. SnCl4 dipergunakan sebagai senjata

kimia dalam perang dunia ke-1, dipakai untuk memperkuat gelas, dan sebagai bahan dasar

pembuatan organotin.

5. Timah Sulfida

Senyawaan timah dengan belerang terdapat sebagai SnS yaitu timah(II)sulfide dan ada

dialam sebagai mineral herzenbergite. Pebuatan SnS adalah dibuat dengan mereaksikan

belerang, SnCl2dan H2S. Sn + S SnS

SnCl2+ H2S SnS + 2HCl

Sedangkan timah(IV) sulfide memiliki rumus SnS2 dan terdapat dialam sebagai mineral

berndtite. Senyawa ini mengendap sebagai padatan berwarna coklat dengan penambahan

H2S pada larutan senyawa timah(IV) dan banyak dipakai sebagai ornament dekoratif

karena warnanya mirip emas.

6. Timah Hidrida

Hidrida dari timah disebut sebagai stannan dan rumus formulanya adalah SnH4. Hidrida

timah ini dapat dibuat dengan cara mereaksikan antara SnCl4 dengan LiAlH4. Stannan

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

9/21

9

terdekomposisi secara lambat menghasilkan loga timah dan gas hydrogen. Hidrida timah

ini sangat analog dengan gas metana CH4.

7. Stanat

Dalam ilmu kimia stanat berkoporasi dengan senyawaan:

Ortostanat yang memiliki rumus kimia SnO44-contoh senyawaannya adalah K4SnO4atau

Mg2SnO4.

Metastanat yaitu MSnO3atau M2SnO3yaitu campuran oksida atau polimerik anoin.

Perlu dicatat bahwa asam stanit yang merupakan precursor stanat sebenarnya tidak

terdapat dialam dan ini sebenarnya merupakan hidrat dari SnO2. Istilah stanat juga dipakai

untuk sufiks penamaan senyawa misalnya SnCl62-hesaklorostanat.

I. MANFAAT UNSUR TIMAH

Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam timah banyak dipergunakan

untuk solder(52%), industri plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%), kuningan &

perunggu (5,5%), industri gelas (2%), dan berbagai macam aplikasi lain (11%).

1. Logam Timah dan Paduannya

Logam timah banyak manfaatnya baik digunakan secara tunggal maupun sebagai

paduan logam (alloy) dengan logam yang lain terutama dengan logam tembaga.

Logam timah juga sering dipakai sebagai container dalam berbagai macam industri.

Contoh-contoh paduan antara tembaga dan timah adalah:

Pewter, merupakan paduan antara 85-99% timah dan sisanya tembaga, antimony,

bismuth, dan timbale. Banyak dipakai untuk vas, peralatan ornament rumah,

atau peralatan rumah tangga.

Bronze adalah paduan logam timah dengan tembaga dengan kandungan timah

sekitar 12%.

Fosfor Bronze adalah paduan bronze yang ditambahkan unsur fosfor.

2. Plating

Logam timah banyak dipergunakan untuk melapisi logam lain seperti seng, timbale

dan baja dengan tujuan agar tahan terhadap korosi. Aplikasi ini banyak

dipergunakan untuk melapisi kaleng kemasan makanan dan pelapisan pipa yang

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

10/21

10

terbuat dari logam.

3. Superkonduktor

Timah memiliki sifat konduktor dibawah suhu 3,72 K. Superkonduktor dari timah

merupakan superkonduktor pertama yang banyak diteliti oleh para ilmuwan contoh

superkonduktor timah yang banyak dipakai adalah Nb3Sn.

4. Solder

Solder sudah banyak dipakai sejak dahulu kala. Timah dipakai dalam bentuk solder

merupakan campuran antara 5-70% timah dengan timbale akan tetapi campuran 63%

timah dan 37% timbale merupakan komposisi yang umum untuk solder.

2.1LOGAM TIMBAL (Pb)

A. KELIMPAHAN DI ALAM

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam

berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah

kecil melalui proses alami. Apabila timbal terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam

tubuh, ia akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak,

dan disimpan di dalam tulang dan gigi.

Manusia menyerap timbal melalui udara, debu, air dan makanan. Salah satu

penyebab kehadiran timbal adalah pencemaran udara. Yaitu akibat kegiatan transportasi

darat yang menghasilkan bahan pencemar seperti gas CO3, NOx, hidrokarbon, SO2,dan

tetraethyl lead, yang merupakan bahan logam timah hitam (timbal) yang ditambahkan ke

dalam bahan bakar berkualitas rendah untuk menurunkan nilai oktan.

Timbal di udara terutama berasal dari penggunaan bahan bakar bertimbal yang

dalam pembakarannya melepaskan timbal oksida berbentuk debu/partikulat yang dapatterhirup oleh manusia. Mobil berbahan bakar yang mengandung timbal melepaskan 95

persen timbal. Sedangkan dalam air minum, timbal dapat berasal dari kontaminasi pipa,

solder dan kran air.

Kandungan timbal dalam air sebesar 15mg/l. Dalam makanan, timbal berasal dari

kontaminasi kaleng makanan dan minuman dan solder yang bertimbal. Kandungan timbal

yang tinggi ditemukan dalam sayuran terutama sayuran hijau.

Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya ditemukan sebagai biji

mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan tembaga. Sumber mineral

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

11/21

11

timbal yang utama adalah Galena (PbS) yang mengandung 86,6% Pb, Cerussite

(PbCO3), dan Anglesite (PbSO4). Kandungan timbal dikerak bumi adalah 14 ppm,

sedanngkan dilautan adalah:

1.

Permukaan samudra atlantik : 0,00003 ppm

2.

Bagian dalam samudra atlantik : 0,000004 ppm

3. Permukaan Samudra pasifik : 0,00001 ppm

4. Bagian dalam samudra pasifik : 0,000001 ppm

B. Cara Memproduksi Timbal

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 sulfide 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.

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 di treatment 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 silver

dan emas dipisahkan dengan menggunakan proses Parkes, 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.

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

12/21

12

Ekstraksi Timbal

Pada proses ekstraksi, bijih galena dipekatkan dengan teknik flotasi buih kemudian

ditambahkan sejumlah kwarsa SiO2, dilanjutkan dengan proses pemanggangan terhadap

campuran ini.

Persamaan reaksi pada proses ini :

2PbS(s)+ 3O2(g) 2PbO(s)+ 2SO2(s)

Proses reduksi dilaksanakan dengan batu bara (C) dan air kapur:

PbO(s)+ C(s)Pb (l) + CO(g)

PbO(s)+ CO(g) Pb(l) + CO2(g)

Proses pemanggangan dengan temperature tinggi akan mengubah galena menjadi PbSO4,

sehingga diperlukan penambahan kwarsa (SiO2) untuk mengubah sulfat menjadi silikat.

PbO4(g) + SiO3(g)PbSiO3(s)+ SO3(g)

Silikat dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur, CaO menjadi PbO (tereduksi oleh

batubara) dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas.

PbSiO3(s)+ CaO(s)PbO + CaSiO3(s)

Alternatif lain pada proses reduksi yaitu pemakaian reduktor bijih bakar dari galena segar

sebagai penganti batubara:

PbS(s) + 2PbO(s) Pb(s)+ SO2(g)

Pemurnian logam timbel

Tahap I : melelehkan dibawah titik leleh tembaga sehingga tembaga pengotor

mengkristal dan dapat dipisahkan

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

13/21

13

Tahap II : meniupkan udara diatas permukaan lelehan timbel, pengotor arsendan

antimonakan berubah menjadi arsenatdan antimonat. Atau oksidanya

termasuk bismuth sebagai buih atas permukaan dapat diambil keluar.

Tahap III : menambahkan 1-2% seng agar perak atau emas pengotor akan lebih

mudah larut dalam lelehan seng. Campuran didinginkan secara

perlahan dengan suhu 4200C4800C. logam perak dan emas akan terbawa

dalam seng yang telah mengkristal sehinga dapat dipisahkan dari lelehan

timbal., kelebihan sen dapat pula dipisahkan dengan teknik penyulingan

vakum (tekanan rendah)

Tahap IV :melakukan teknik elektrolisis metode Betts, menggunakan elektrolitlarutan timbal heksafluoro silikat (PbSiF6) dan asamnya

(H2SiF6). Lembaran-lembaran tebal timbal dipasang sebagai katoda dan

plat-plat timbel belum murni dipasangkan sebagai anoda. Anoda timbel

akan mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+ yang kemudian akan

tereduksi menjadi logam Pb.

Timbel (II) relatif lebih stabil dan lebih banyak ditemui daripada timbel (IV). Timbel

(II) bukan reduktor yang baik bila dibandingkan dengan timah (II) dan timbal (IV)

merupakan oksidatoryang baik bila dibandingkan timah (IV).

C.SIFAT - SIFAT TIMBAL (Pb)

Timbal adalah logam lunak kebiruan atau kelabu keperakan yang lazim terdapat

dalam kandungan endapan sulfit yang tercampur mineral-mineral lain terutama seng dan

tembaga.

Sifat-sifat khusus logam timbal, yaitu :

a)

Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan

menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat di bentuk dengan

mudah

b) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat

sehingga logam Pb dapat digunakan sebagai bahan coating

c) Mempunyai kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan logamlogam

biasa kecuali emas dan merkuri

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

14/21

14

d) Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.

Timbal (Plumbum) beracun baik dalam bentuk logam maupun garamnya.

Garamnya yang beracun adalah timbal karbonat (timbal putih), timbal tetraoksida (timbal

merah), timbal monoksida, timbal sulfide, timbale asetat (merupakan penyebab keracunan

yang paling sering terjadi). Nilai ambang toksisitas timbal (total limit values atau TLV)

adalah 0,2 miligram/m3.

Sifat-sifat Fisika

Sifat-sifat Kimia

Ciri-ciri Fisik

Keadaan benda Padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 11.34 g/cm

Massa jenis cair pada titik lebur 10.66 g/cm

Titik lebur 600.61 K (327.46 C, 621.43 F)

Titik didih 2022 K (1749 C, 3180 F)

Titik leleh 327oC

Kalor peleburan 4.77 kJ/mol

Kalor penguapan 179.5 kJ/mol

Kapasitas kalor (25 C) 26.650 J/(molK)

Massa jenis (sekitar suhu kamar) 11.34 g/cm

Massa jenis cair pada titik lebur 10.66 g/cm

Titik lebur 600.61 K (327.46 C, 621.43 F)

Konduktivitas termal (300 K) 35.3 W/(mK)

Skala kekerasan Mohs 1.5

Ciri-Ciri Kimia

Nomor atom 82

Nomor massa 207,2

Konfigurasi electron [54Xe] 4f 5d 6s 6p

Tingkat oksidasi +2(lebih stabil) dan +4

Struktur Kristal cubic face centered

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

15/21

15

D.PERSENYAWAAN TIMBAL

Senyawaan timbal yang umum adalah PbN6 timbal azida, timbal bromat

Pb(BrO3)2.2H2O, timbal klorida PbCl2, timbal(II)oksida PbO, Pb(NO3)2, Pb3O4, Pb(C2H5)4,

dan Pb(CH3)4.

1. Tetra Etil Lead (TEL)

Tetra etil lead disingkat sebagai TEL adalah senyawa organometalik yang memiliki

rumus Pb(CH3CH2). Senyawa ini disintesis dengan mereaksikan antara alloy NaPb

dengan etil klorida dengan reaksi sebagai berikut:

4NaPb + 4 CH3CH2Cl (CH3CH2)4Pb + 4 NaCl + 3 Pb

TEL yang dihasilkan berupa cairan kental tidak berwarna, tidak larut dalam air akan

tetapi larut dalam benzena, petroleum eter, toluena, dan gasoline. TEL dipakai

sebagai zat antiknocking pada bahan bakar. TEL jika terbakar tidak hanya

menghasilkan CO2akan tetapi juga Pb.

(CH3CH2)4Pb + 13O2 8CO2+ 10H2O + Pb

Pb akan terakumulasi dalam mesin sehingga dapat merusak mesin. Oleh sebab itu

ditambahkan 1,2-dibromoetana dan 1,2-dikloroetana bersamaan dengan TEL

sehingga akan dapat dihasilkan PbBr2 dan PbCl2 yang dapat dibuang dari mesin.

Karena efek racun terhadap manusia maka TEL sekarang tidak boleh dipergunakan.

Bilangan oksidasi 4, 2(Amphoteric oxide)

Elektronegativitas 2.33 (skala Pauling)

Energi ionisasi (detil) ke-1: 715.6 kJ/mol

ke-2: 1450.5 kJ/mol

ke-3: 3081.5 kJ/mol

Jari-jari atom 180 pm

Jari-jari atom (terhitung) 154 pm

Jari-jari kovalen 147 pm

Jari-jari Van der Waals 202 pm

Struktur Kristal cubic face centered

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

16/21

16

2. Timbal(II) Klorida PbCl2

PbCl2merupakan salah satu reagen berbasis timbal yang sangat penting disebabkan

dari senyawa ini dapat dibuat berbagai macam senyawa timbal. Banyak digunakan

sebagai bahan untuk mensintesis timbal titanat dan barium-timbaltitanat, untuk

produksi kaca yang menstransimisikan inframerah, dipakai untuk memproduksi kaca

ornament, untuk bahan cat dan sebagainya. PbCl2dibuat dari beberapa metode yaitu

dengan proses pengendapan senyawa Pb2+ dengan garam klorida, atau dengan

mereaksikan PbO2dengan HCl.

PbO2(s)+ 4HCl PbCl2(s)+ Cl2+ 2H2O

Atau dibuat dari logam Pb yang direaksikan dengan gas Cl2

Pb + Cl2 PbCl2

Timbal membentuk berbagai macam kompleks dengan klorida. PbCl2jika dilarutkan

dalam HCl berlebih akan membentuk kompleks PbCl42-. PbCl2 larut juga dalam air

panas.

Pb2+

+ Cl- PbCl

+

PbCl+ + Cl

- PbCl

2

PbCl2 + Cl

- PbCl

3-

PbCl3-

+ Cl- PbCl4

2-

3. Timbal(IV) PbO2

Nama kimianya adalah Plumbi oksida atau Timbal(IV) oksida merupakan oksida

timbal dengan biloks 4. PbO ada dialam sebagai mineral plattnerite. PbO2bersifat

amfoter dimana dapat larut dalam asam maupun basa. Jika dilarutkan dalam basa

kuat akan terbentuk ion plumbat dengan rumus Pb(OH)62-. Dalam kondisi asam

maka biasanya tereduksi menjadi ion Pb2+. Ion Pb4+ tidak pernah diketemukan

dalam larutan. Penggunaan PbO2yang utama adalah sebagai katoda dalam accu.

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

17/21

17

4. Timbal tetroksida Pb3O4

Dikenal dengan nama timbal tetroksida, minium, atau triplumbi tetroksida. Berupa

zat padat berwarna merah atau oranye. Rumus umumnya adalah Pb3O4 atau

2PbO.PbO2. Memiliki titik leleh 500oC dimana pada suhu ini Pb3O4

terdekomposisi menjadi PbO dan oksigen. Pb3O4 ini banyak dipergunakan oleh

industri penghasil baterai, kaca timbal, dan cat anti korosi. Senyawa timbal ini

tidak larut dalam air akan tetapi larut dalam HCl, asam asetat glacial, dan campuran

antara asamnitrat dan hydrogen peroksida. Pb3O4dibuat dari proses kalsinasi dari

PbO2 dengan kehadiran oksigen pada suhu 450-4800C. Pb3O4 diperoleh dari

oksidasi PbO dalam udara terbuka dengan pemanasan pada temperatur sekitar

4000C-5000C

6PbO(s)+ O2(s)2Pb3O4(s)

Kuning merah

5. Timbal(II) Nitrat

Memiliki rumus kimia Pb(NO3)2. Timbal(II) nitrat umumnya merupakan kristal

yang tidak berwarna atau berbentuk bubuk putih, dibandingkan dengan garam

timbal yang lain maka gram timbal ini sangat mudah larut dalam air. Timbal(II)

nitrat sangat bersifat racun terhadap manusia dan merupakan oksidator.

E.MANFAAT TIMBAL

1. Timbal digunakan dalam accu dimana accu ini banyak dipakai dalam bidang automotif.

2.

Timbal dipakai sebagai agen pewarna dalam bidang pembuatan keramik terutama

untuk warna kuning dan merah.3. Timbal dipakai dalam industri plastic PVC untuk menutup kawat listrik.

4.

Timbal dipakai sebagai proyektil untuk alat tembak dan dipakai pada peralatan pancing

untuk pemberat disebakan timbal memiliki densitas yang tinggi, harganya murah dan

mudah untuk digunakan.

5.

Lembaran timbal dipakai sebagai bahan pelapis dinding dalam studio musik.

6. Timbal dipakai untuk pelindung alat-alat kedokteran, laboratorium yang menggunakan

radiasi misalnya sinar X.

http://sitimahhitam.blogspot.com/2011/03/manfaat-timbal.htmlhttp://sitimahhitam.blogspot.com/2011/03/manfaat-timbal.htmlhttp://sitimahhitam.blogspot.com/2011/03/manfaat-timbal.html

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

18/21

18

7. Timbal cair dipergunakan sebagai agen pendingin dalam peralatan reactor yang

menggunakan timbal sebagai pendingan.

8.

Kaca timbal mengandung 12-28% Pb dimana dengan adanya Pb ini akan mengubah

karakteristik optis dari kaca dan mereduksi transmisi radiasi.

9. Timbal banyak dipakai untuk elektroda pada peralatan elektrolisis.

10.

Timbal digunakan untuk solder untuk industri elektronik.

11.Timbal dipakai dalam berbagai kabel listrik bertegangan tinggi untuk mencegah difusi

air dalam kabel.

12.Timbal ditambahkan dalam peralatan yang terbuat dari kuningan agar tidak licin dan

biasanya digunakan dalam peralatan permesinan.

13.Timbal dipakai dalam raket untuk memperberat massa raket.

14.

Timbal karena sifatnya tahan korosi maka dipakai dalam bidang kontruksi.

15.Dalam bentuk senyawaan maka tetra-etil-lead dipakai sebagai anti-knock pada bahan

bakar.

16.

Semikonduktor berbahan dasar timbal banyak seperti Timbal telurida, timbal selenida,

dan timbal antimonida dipakai dalam peralatan sel surya dan dipakai dalam peralatan

detector inframerah.

17.

Timbal biasanya dipakai untuk menyeimbangkan roda mobil tapi sekarang dilarang

karena pertimbangan lingkungan.

18.Sebagai bingkai kaca-kaca berwarna sebagai lukisan kaca jendela, campuran bahan

atap, dan pipa saluran air.

19.Campuran dengan timah sebagai bahan solder untuk perekat/pematri barang-barang

elektronik.

20.

Sebagai pelindung bahan radioaktif

21.Senyawa timbel banyak digunakan sebagai pigment (perwarna), misalnya

PbCrO4- kuning pewarna cat jalan atau bahan plastik, PbMoO4- merah orange, PbO-

kuning kenari, 2PbCO3.Pb(OH)2-putih.

22.Dalam industri keramik, PbSi2O5(PbO.2SiO2) dipakai untuk pelapis glatsir. Pewarna

PbO-merah-orange-kuning (bergantung model pembuatannya) dan senyawa tribasa

timbel sulfat (2PbO.PbSO4.H2O) dipakai untuk memperoleh gelas dengan kerapatan

tinggi, penghantar panas rendah, indeks bias tinggi dan stabilitas tinggi.

23.Pb3O4 dipakai sebagai cat dasar terhadap baja, besi dan kayu untuk menghambat

terjadinya korosi dan dipakai untuk pewarnaan pada bahan karet serta plastik.

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

19/21

19

24.Sebagai pelat-pelat katida PbO2 (berwarna merah cokelat) pada aki dan anode

berbentuk bunga karang (busa) yang terbuat dari logam Pb (dipadu dengan antimon, Sb)

dan elektrolit H2SO4.

25.Tetraetiltimbel (TEL), (C2H5)4, Pb dipakai sebagai bahan antiketuk (antiknocking)

dalam bahan bakar bensin. TEL dapat mengakibatkan polusi udara, senyawa ini sangat

beracun jika masuk dalam tubuh manusia, melekat pada katoda sehingga diperoleh Pb

dengan kemurnian 99,9%.

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

20/21

20

BAB III

PENUTUP

3.1

KESIMPULAN

1.

Timbal atau dikenal sebagai logam Pb dalam susunan unsur merupakan logam berat

yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah

kecil melalui proses alami. Timbal tidak ditemukan bebas dialam akan tetapi biasanya

ditemukan sebagai biji mineral bersama dengan logam lain misalnya seng, perak, dan

tembaga.

2. Karakteristik adanya timbel (II) dalam larutan membentuk endapan putih, bila

direaksikan dengan ion sulfat SO42-

. Membentuk endapan kuning direaksikan denganion kromat, CrO4

2-. Membentuk endapat hitambila direaksikan dengan ion sulfide.

3. Timah merupakan logam putih keperakan, logam yang mudah ditempa dan bersifat

flesibel, memiliki struktur kristalin, akan tetapi bersifat mudah patah jika didinginkan.

4. Timah tidak mudah dioksidasi dan tahan terhadap korosi disebabkan terbentuknya lapisan

oksida timah yang menghambat proses oksidasi lebih jauh. Timah tahan terhadap korosi air

distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa, dan garam asam. Proses

oksidasi dipercepat dengan meningkatnya kandungan oksigen dalam larutan.

3.2SARAN

Dengan keterbatasan dan kekurangan dari makalah, penulis banyak

berharap para pembaca yang budiman sudi memberikan saran yang membangun

kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di

kesempatan kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis

pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.

8/10/2019 134435079 Tgas Kimia Anorganik

21/21

21

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Logam.Diunduh pada 23 Oktober 2014

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/

Anonim.Timah.Diakses pada 17 Maret 2013

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timah/

Sugiyarto, Kristian H. 2010. Kimia Anorganik Logam. Medan : FMIPA_Unimed

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-anorganik-universitas/kimia-logam-golongan-utama/logam-golongan-13-dan-14/