Khurrotul Aini

103194074

Pendidikan Kimia A 2010

EKSTRAKSI BORON

Ekstraksi Bororn dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya:

1. Boron kristal didapatkan dengan cara: Reduksi BCl3 dengan H2. Hal ini berlaku pada skal kilogram.

2 BCl3 + H2 2B + 6HCl Pyrolisis BI3 (metode Van Arel)

BI3 2B + 3I2

Dekomposisi termal dari diborane atau hidrat dari boron lainB2H6 2B + 3H2

2. Boron amorf didapatkan dari mereduksi B2O3 dengan Mg atau Na pada temperataur yang tinggi. Biasanya hal ini akan menghasilkan 95-98% kemurnian boron berwarna hitam.

Na2B4O7.10H2O H3BO3 B2O3--> 2B + 3MgOSangat sulit mendapatkan kristal boron murni karena butuh suhu yang snagat tinggi (2180oC) dan larutannya bersifat korosif.

EKSTRAKSI ALUMINIUM

Ekstraksi aluminium dapat dilakukan dengan 2 cara, diantaranya:

1. Proses BayerProses ini pada prinsipnya adalah pemurnian bauksit dari bauksit yang

diperoleh dari bumi. Proses ini terdiri atas beberapa tahap diantaranya:1) Digestion

Bauksit dihancurkan secara mekanik, kemudian dicampur dengan soda kaustik (NaOH), dihasilkan suspensi berair yang mengandung partikel murni yang sangat beragam.

Suspense cair dipompa menuju digester (Tank yang berfungsi seperti tabung pengontrol tekanan). Larutan tersebut dipanaskan hingga suhu 230-

520°F (110-270°C) dibawah tekanan 50 lb/in2 (340 kPa). Pada kondisi ini, dilakukan selama sekitar setengah jam atau hingga beberapa jam. Pada prosesnya penambahan soda kaustik dilakukan untuk memastikan bahwa seluruh senyawa aluminium yang terkandung terlarut.

Larutan panas, yang menjadi larutan natrium aluminat, dilewatkan melalui beberapa tangki flash yang mereduksi tekanan dan merocovery panas yang dapat digunakan kembali untuk proses pemurnian.

Selanjutnya larutan dipompakan menuju tangki pengendap. pada tangki ini, pengotor yang tidak larut akan mengendap dibawah tangki. Sehingga larutan hanya mengandung aluminium oksida yang terlarut dalam kaustik soda. Residu yang ada dibawah tangki (yang dinamakan “Red Mud”) mengandung pasir halus, besi oksida, oksida – oksida dari trace elemen misalnya titanium.Berikut reaksi kimia pada bagian ini:Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O (l) → 2Na[Al(OH)4] (aq)

2) Clarification Setelah pengotor diendapkan, cairan yang tertinggal (dengan bentuk fisik

seperti kopi), dipompa menuju sederetan saringan. Beberpa partikel halus dari pengotor yang tertinggal pada larutan akan ditangkap oleh filter. Material ini akan dicuci untuk mendapatkan alumina dan kaustik soda yang dapat digunakan kembali selama proses.

3) Precipitation Cairan yang sudah disaring dipompa menuju tangki six-story-tall

precipitation. Bibit Kristal dari alumina hidrat (alumina yang mengikat molekul air) ditambahkan di atas tangki. Bibit Kristal akan tumbuh sejalan dengan pengendapan cairannya dan alumina yang terlarut akan terikat pada Kristal yang terjadi.Berikut reaksi kimia pada bagian ini:

2Na[Al(OH)4] (aq) → Al2O3 . 3H2O (s) + 2NaOH (aq)

4) Calcination Endapan Kristal yang terbentuk di bawah tangki kemudian dipindahkan.

Setelah pencucian, dialihkan menuju pengering untuk kalsinasi (Pemanasan untuk menghilangkan molekul air yang terikat pada molekul alumina). Temperaturnya berkisar 2000° F (1,100° C) yang akan menghilangkan molekul air, sehingga hanya tinggal Kristal alumina anhidrat. Selanjutnya cristal dialirkan menuju cooler untuk pendinginan dan proses finishing.Berikut reaksi kimia pada bagian ini:Al2O3 . 3H2O (s) → Al2O3 (s) + 3H2O (l) diperoleh bauksit murniAl2O3 (s) → Al2O3 (l) hasil leburan alumina ini yang akan dipakai pada proses Hall-Heroult

2. Proses Hall-HeroultSecara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana

lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit (Na3AlF) didalam pot dimana pada pot tersebut terikat serangkain batang karbon di bagian atas pot sebagai katoda. Kr io l i t in i ber fungs i sebagai pe laru t . Karbon anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 4 – 5 V antara anoda dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan.Berikut reaksi elektrolisinya:2Al2O3 (l) → 4Al3+ (aq) + 6O2- (aq)

Katode (grafit) : 4Al3+ (aq) + 12 e- → 4Al (s)

Anoda (grafit) : 3C (s) + 6O2- (aq) → 3CO2 (g) + 12 e-

Hasil =>> 2Al2O3 (l) + 3C (s) → 4Al (s) + 3CO2 (g)

2. Proses Hall-Heroult

Peleburan alumina menjadi aluminium metalik terjadi dalam tong baja yang

disebut panci reduksi. Bagian bawah panci dilapisi dengan karbon, yang bertindak

sebagai satu elektroda (konduktor arus listrik) dari sistem. Elektroda berlawanan

terdiri dari satu set batang karbon digantung di atas panci, mereka diturunkan ke

dalam larutan elektrolit dan ditahan sekitar 1,5 di (3,8 cm) di atas permukaan

aluminium cair yang menumpuk di lantai pot. Pot Pengurangan tersebut diatur dalam

baris (potlines) yang terdiri dari 50-200 pot yang dihubungkan secara seri untuk

membentuk sebuah sirkuit listrik. Setiap potline dapat menghasilkan 66,000-110,000

ton (60,000-100,000 ton) dari aluminium per tahun. Sebuah pabrik peleburan khas

terdiri dari dua atau tiga potlines.

1. Di dalam panci pengurangan, kristal alumina dilarutkan dalam cryolite cair pada

suhu 1,760-1,780 ° F (960-970 ° C) untuk membentuk suatu larutan elektrolit

yang akan menghantarkan listrik dari batang karbon untuk tempat tidur berlapis

karbon dari pot. Sebuah arus searah (4-6 volt dan ampere 100,000-230,000)

dilewatkan melalui solusi. Reaksi yang dihasilkan memecah ikatan antara

aluminium dan atom oksigen dalam molekul alumina. Oksigen yang dilepaskan

tertarik ke batang karbon, di mana ia membentuk karbon dioksida. Atom-atom

aluminium dibebaskan mengendap di dasar panci sebagai logam cair.

Proses peleburan merupakan salah terus menerus, dengan alumina lebih yang

ditambahkan ke dalam larutan cryolite untuk menggantikan senyawa membusuk.

Sebuah arus listrik yang konstan dipertahankan. Panas yang dihasilkan oleh aliran

listrik pada elektroda bawah terus isi panci dalam keadaan cair, tapi kerak

cenderung untuk membentuk di atas elektrolit cair. Secara berkala, kerak rusak

untuk memungkinkan lebih alumina yang akan ditambahkan untuk diproses.

Aluminium cair murni terakumulasi di bagian bawah panci dan tersedot. Panci

dioperasikan 24 jam sehari, tujuh hari seminggu.

2. wadah A bergerak turun potline, mengumpulkan £ 9.000 (4.000 kg) dari

aluminium cair, yang merupakan 99,8% murni. Logam ditransfer ke holding

furnace dan kemudian dilemparkan (dituangkan ke dalam cetakan) sebagai ingot.

Salah satu teknik yang umum adalah untuk menuangkan aluminium cair ke dalam

cetakan, panjang horisontal. Sebagai logam bergerak melalui cetakan, eksterior

didinginkan dengan air, menyebabkan aluminium untuk memperkuat. Poros padat

muncul dari ujung cetakan, di mana ia digergaji pada interval yang tepat untuk

membentuk ingot dari panjang yang diinginkan. Seperti proses peleburan sendiri,

proses pengecoran juga terus menerus.