TEMBAGA1. DefinisiTembaga adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cu, berasal dari bahasa Latin Cuprum dan nomor atom 29. Bernomor massa 63,54, merupakan unsur logam, dengan warna kemerahan. Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain itu unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Tembaga mempunyai kekonduksian elektrik dan kekonduksian haba yang tinggi (diantara semua logam-logam tulen dalam suhu bilik, hanya perak mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih tinggi daripadanya). Apabila dioksidakan, tembaga adalah besi lemah. Tembaga memiliki ciri warna kemerahan, hal itu disebabkan struktur jalurnya, yaitu memantulkan cahaya merah dan jingga serta menyerap frekuensi-frekuensi lain dalam spektrum tampak.Tembaga sangat langka dan jarang sekali diperoleh dalam bentuk murni. Mudah didapat dari berbagai senyawa dan mineral. Letak atom Cu pada Tabel Periodik. Tembaga tidak larut dalam air (H2O) dan isopropanol, atau isopropil alcohol.

2. Karakteristik a. Fisik Tembaga, perak, dan emas berada pada unsur golongan 11 pada tabel periodik dan mempunyai sifat yang sama, yaitu mempunyai satu elektron orbital-s pada kulit atom d dengan sifat konduktivitas listrik yang baik.Sifat lunak tembaga dapat dijelaskan oleh konduktivitas listriknya yang tinggi (59,6106 S/m) dan oleh karena itu juga mempunyai konduktivitas termal yang tinggi (kedua tertinggi) di antara semua logam murni pada suhu kamar.Bersama dengan sesium dan emas (keduanya berwarna kuning) dan osmium (kebiruan), tembaga adalah satu dari empat logam dengan warna asli selain abu-abu atau perak. Tembaga murni berwarna merah-jingga dan menjadi kemerahan bila kontak dengan udara.

b. Kimia Tembaga tidak bereaksi dengan air, namun ia bereaksi perlahan dengan oksigen dari udara membentuk lapisan coklat-hitam tembaga oksida. Berbeda dengan oksidasi besi oleh udara, lapisan oksida ini kemudian menghentikan korosi berlanjut. Lapisan verdigris (tembaga karbonat) berwarna hijau dapat dilihat pada konstruksi-konstruksi dari tembaga yang berusia tua, seperti pada Patung Liberty. Tembaga bereaksi dengan sulfida membentuk tembaga sulfida.Penampilan

merah-jingga metalik

Native copper (~4 cm in size)

Ciri-ciri umum

Nama, lambang, Nomor atomtembaga, Cu, 29

Jenis unsurlogam transisi

Golongan, periode, blok11,4, d

Massa atom standar63.546(3)

Sifat fisika

Fasesolid

Massa jenis (mendekati suhu kamar)8.94 gcm3

Massa jenis cairan pada t.l.8.02 gcm3

Titik lebur1357.77K,1084.62C,1984.32F

Titik didih2835K,2562C,4643F

Kalor peleburan13.26 kJmol1

Kalor penguapan300.4 kJmol1

Kapasitas kalor24.440 Jmol1K1

Sifat atom

Bilangan oksidasi+1, +2, +3, +4(sedikit oksida basa)

Elektronegativitas1.90 (skala Pauling)

Energi ionisasi(lebih lanjut)pertama: 745.5 kJmol1

ke-2: 1957.9 kJmol1

ke-3: 3555 kJmol1

Jari-jari atom128 pm

Jari-jari kovalen1324 pm

Jari-jari van der Waals140 pm

Lain-lain

Pembenahan magnetikdiamagnetik

Keterhambatan elektris(20C) 16.78 nm

Konduktivitas termal401Wm1K1

Ekspansi termal(25 C) 16.5 mm1K1

Modulus Young110128 GPa

Kekerasan Mohs3.0

Kekerasan Viker369 MPa

Kekerasan Brinell874 MPa

3. Pengolahan bijih tembaga menjadi tembagaBijih tembaga dapat berupa karbonat, oksida, dan sulfida. Untuk memperoleh tembaga dari bijih yang berupa oksida dan karbonat lebih mudah dibanding bijih yang berupa sulfida. Hal ini disebabkan tembaga terletak dibagian bawah deret volta sehingga mudah diasingkan dari bijihnya.Bijih berupa oksida dan karbonat direduksi menggunakan kokas untuk memperoleh tembaga, sedangkan bijih tembaga sulfida, biasanya kalkopirit (CuFeS2), terdiri dari beberapa tahap untuk memperoleh tembaga, yakni:a. Pengapungan (flotasi)Proses pengapungan atau flotasi diawali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus. Bijih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam campuran air dan suatu minyak tertentu. Kemudian udara ditiupkan ke dalam campuran untuk menghasilkan gelembung-gelembung udara. Bagian bijih yang mengandung logam yang tidak berikatan dengan air akan berikatan dengan minyak dan menempel pada gelembung-gelembung udara yang kemudian mengapung ke permukaan. Selanjutnya gelembung-gelembung udara yang membawa partikel-partikel logam dan mengapung ini dipisahkan kemudian dipekatkan.b. Pemanggangan Bijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dalam udara terbatas pada suhu dibawah titik lelehnya guna menghilangkan air yang mungkin masih ada pada saat pemekatan dan belerang yang hilang sebagai belerang dioksida.Campuran yang diperoleh dari proses pemanggangan ini disebut calcine, yang mengandung Cu2S, FeO dan mungkin masih mengandung sedikit FeS. Setelah itu calcine disilika guna mengubah besi (II) oksida menjadi suatu sanga atau slag besi(II) silikat yang kemudian dapat dipisahkan. Tembaga (I) sulfida yang diperoleh pada tahap ini disebut matte dan kemungkinan masih mengandung sedikit besi (II) sulfide.c. Reduksi Cu2S atau matte yang yang diperoleh kemudian direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi

2Cu2S(s) + 3O2(g) 2Cu2O(s) + 2SO2(g)

Cu2S(s) + 2Cu2O(s) 6Cu(s) + SO2(g)

Tembaga yang diperoleh pada tahap ini disebut blister atau tembaga lepuhan sebab mengandung rongga-rongga yang berisi udara.d. Elektrolisis Blister atau tembaga lepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis tembaga kotor (tidak murni) dipasang sebagai anoda dan katoda digunakan tembaga murni, dengan elektrolit larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4). Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu.

Katoda : Cu2+(aq) + 2e Cu(s)

Anoda : Cu(s) Cu2+(aq) + 2e

Pada proses ini anoda semakin berkurang dan katoda (tembaga murni) makin bertambah banyak, sedangkan pengotor-pengotor yang berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur.4. Sifat sifat tembagaa. Sifat fisika Tembaga merupakan logam yang berwarna kunign seperti emas kuning seperti pada gambar dan keras bila tidak murni. Mudah ditempa (liat) dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis dan kawat. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak. Titik leleh : 1.0830C, titik didih : 2.3010C Berat jenis tembaga sekitar 8,92 gr/cm3

b. Sifat kimia Tembaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berwarna hijau yang menarik dari tembaga karbonat basa, Cu(OH)2CO3. Pada kondisi yang istimewa yakni pada suhu sekitar 300 C tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk CuO yang berwarna hitam. Sedangkan pada suhu yang lebih tinggi, sekitar 1000 oC, akan terbentuk tembaga(I) oksida (Cu2O) yang berwarna merah. Tembaga tidak diserang oleh air atau uap air dan asam-asam nooksidator encer seperti HCl encer dan H2SO4 encer. Tetapi asam klorida pekat dan mendidih menyerang logam tembaga dan membebaskan gas hidrogen. Hal ini disebabkan oleh terbentuknya ion kompleks CuCl2-(aq) yang mendorong reaksi kesetimbangan bergeser ke arah produk.2Cu (s) + 2H+ (aq) a Cu+ (aq) + H22Cu+ (aq) + 4Cl (aq) 2 CuCl2(aq)

c. Sifat lain Asam nitrat encer dan pekat dapat menyerang tembaga.Cu (s) + HNO3 (encer) 3Cu(NO3)2 (aq) + 4H2O (l) + 2NO (g)Cu (s) +4HNO3 (pekat) Cu(NO3)2 (aq) + 2H2O (l) + 2NO2 (g)

Tembaga tidak bereaksi dengan alkali, tetapi larut dalam amonia oleh adanya udara membentuk larutan yang berwarna biru dari kompleks Cu(NH3)4+. Tembaga panas dapat bereaksi dengan uap belerang dan halogen. Bereaksi dengan belerang membentuk tembaga(I) sulfida dan tembaga(II) sulfida dan untuk reaksi dengan halogen membentuk tembaga(I) klorida, khusus klor yang menghasilkan tembaga(II) klorida. Pada umumnya lapisan Tembaga adalah lapisan dasar yang harus dilapisi lagi dengan Nikel atau Khrom. Pada prinsipnya ini merupakan proses pengendapan logam secara elektrokimia,digunakan listrik arus searah (DC). Jenis elektrolit yang digunakan adalah tipe alkali dan tipe asam.

5. Paduan tembaga a. Perunggu Perunggu mempunyai kadar tembaga Cu 70-78 %, timah putih Sn 22-44 % dan selain itu campuran tambahan lain seperti Seng (Zn), Timbel (Pb), Aluminium (Al) dll. Perungu ialah : paduan kepal atau paduan tuang yang tahan terhadap korosi. Selain itu mempunyai daya luncur dan daya hantar yang baik untuk arus listrik.b. Perunggu bebas sengPerunggu bebas seng yang dinamakan juga perunggu timah, yaitu perunggu tuang dari Cu ditambah 10%, 14%, atau 20% Sn tanpa campuran tambahan lain. Bahan itu digunakan untuk pentil yang harus mempunyai syarat tinggi terhadap korosi dan ketangguhan (10% Sn). Selain itu pada bantalan harus mempunyai syarat-syarat tinggi untuk sifat luncur (14% Sn) dan unutuk bantalan-bantalan tekan dengan syarat tinggi untuk kekerasan (20 % Sn ).c. Perunggu bebas seng paduan kepal Mempunyai 1,5 % sampai setinggi-tingginya 10 % timah putih dan selain itu Fosfor dalam persentase yang sangat kecil, yaitu setinggi-tingginya 0,3 % campuran ini dahulu dinamakan perunggu Fosfor. Dipakai untuk profil-profil, batang-batang, kawat, plat, dan pipa yang dicanai dan ditarik.d. Perunggu dan sengPerunggu seng ialah : perungu tembaga timah dengan tambahan seng 2 % - 7 %. Bahan itu dipakai terutama untuk bantalan-bantalan ( campuran tuang ).e. Perunggu AluminiumPerunggu Alumnium ialah : campuran tuang dan campuran kepal dari tembaga dengan Aluminium dengan besi dan bahan tambahan lain (perunggu dua zat). Perunggu dua zat (Al dan Ni) tahan korosi terhadap bahan kimia tertentu karena itu dipakai untuk perlengkapan kimia. Perunggu Alumium tidak mempunyai fungsi lain dari perunggu bebas seng. Sifat-sifatnya kurang baik, jadi tidak banyak dipakai kecuali di negeri-negeri yang kurang akan timah.f. Perunggu SilikonPerunggu Silikon baik sebagai paduan tuang maupun kepal mempunyai kadar (Si) 0,5 %-4,5 %. Selain itu ada bahan-bahan tambahan dari timah, nikel, mangan, besi dan seng dalam bermacam-macam persenyawaan. Sebagian dapat dijadikan misalnya; Cupoder yang mempunyai tahanan tarik dan kekerasan yang baik .6. Bahaya tembagaTembaga merupakan elemen yang penting bagi kesehatan manusia. Namun, jumlah asupan terlalu besar akan menyebabkan masalah kesehatan. Konsentrasi tembaga di udara biasanya cukup rendah, sehingga paparan melalui pernapasan bisa diabaikan. Tetapi orang-orang yang tinggal di dekat smelter atau pabrik pengolahan tembaga akan mengalami eksposur lebih tinggi. Eksposur tembaga jangka panjang dapat menyebabkan iritasi pada hidung, mulut, mata, serta menyebabkan sakit kepala, sakit perut, pusing, muntah, dan diare. Asupan ekstra tinggi akan menyebabkan kerusakan hati, ginjal, dan bahkan kematian.Logam ini, apabila dalam keadaan serbuk menimbulkan bahaya api. Pada kepekatan lebih daripada 1 mg/L, tembaga masih diperbolehkan mencemari pakaian dan benda-benda yang dicuci dalam air.Ketika di tanah, tembaga akan terikat pada bahan organik dan mineral. Tembaga tidak rusak di lingkungan dan karena itu dapat terakumulasi pada tanaman dan hewan ketika berada di tanah. Pada tanah dengan kandungan tembaga amat tinggi, hanya sejumlah kecil tanaman yang bisa bertahan hidup. Itu sebab, tidak terdapat banyak keanekaragaman tumbuhan dekat pabrik atau pembuangan limbah tembaga. Tembaga juga dapat mengganggu aktivitas dalam tanah karena berpengaruh negatif pada aktivitas mikroorganisme dan cacing tanah. Ketika tanah peternakan tercemar tembaga, hewan ternak akan mengasup konsentrasi tinggi tembaga yang bisa merusak kesehatan ternak.

7. Kekurangan tembagaKekurangan tembaga jarang terjadi pada orang sehat. Paling sering terjadi pada bayi-bayi prematur atau bayi-bayi yang sedang dalam masa penyembuhan dari malnutrisi yang berat. Orang-orang yang menerima makanan secara intravena (parenteral) dalam waktu lama juga memiliki resiko menderita kekurangan tembaga. Sindroma Menkes adalah suatu penyakit keturunan yang menyebabkan kekurangan tembaga.

8. Kelebihan tembaga Tembaga yang tidak berikatan dengan protein merupakan zat racun. Mengkonsumsi sejumlah kecil tembaga yang tidak berikatan dengan protein dapat menyebabkan mual dan muntah. Makanan atau minuman yang diasamkan, yang bersentuhan dengan pembuluh, selang atau katup tembaga dalam waktu yang lama, dapat tercemar oleh sejumlah kecil tembaga. Jika sejumlah besar garam tembaga, yang tidak terikat dengan protein, secara tidak sengaja tertelan atau jika pembebatan larutan garam tembaga digunakan untuk mengobati daerah kulit yang terbakar luas, sejumlah tembaga bisa terserap dan merusak ginjal, menghambat pembentukan air kemih dan menyebabkan anemia karena pecahnya sel-sel darah merah (hemolisis).

9. Pemanfaatan tembaga Sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. Banyak digunakan dalam pembuatan pelat, pipa, kawat, pematrian, alat-alat dapur, dan industri. Senyawa tembaga juga digunakan dalam kimia analitik dan penjernihan air, sebagai unsur dalam insektida, cat, obat-obatan dan pigmen. Kegunaan biologis untuk runutan dalam organisme hidup dan merupakan unsur penting dalam darah binatang berkulit keras. Paduan logam. Paduan tembaga 70% dengan seng 30% disebut kuningan, sedangkan paduan tembaga 80% dengan timah putih 20% disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor digunakan dalam industri arloji dan galvanometer. Kuningan memiliki warna seperti emas sehingga banyak digunakan sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedangkan perunggu banyak dijadikan sebagai perhiasan dan digunakan pula pada seni patung. Kuningan dan perunggu berturut-turut seperti yang tertera pada gambar Mata uang dan perkakas-perkakas yang terbuat dari emas dan perak selalu mengndung tembaga untuk menambah kekuatan dan kekerasannya. Gambar mata uang yang terbuat dari emas: Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metanal.

DAFTAR PUSTAKAAnonime. Pengertian Tembaga. (online) http://id.shvoong.com/exact-sciences/chemistry/2112636-pengertian-tembaga/#ixzz2Bufscz6r. Diakses pada 29 Mei 2015Darmono. 2009. Farmasi Forensik dan Toksikologi. Jakarta: Universitas Indonesia.Djoko Hari Praswanto. 2011. Karakteristik Cu, Pb dan Sn. (Online) http://litbangtek-mesinitn.blogspot.com/2011/10/karakteristik-cu-pb-dan-sn.html. Diakses pada 29 Mei 2015.Emel Seran. 2010. Tembaga Tambang sifat dan Kegunaan. (Online)http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/07/tembaga-tambang-sifat-dan-kegunaan/. Diakses pada 29 Mei 2015.