MAKALAH KIMIA ANORGANIK

“PENGANTAR METALURGI”

DISUSUN OLEH:

FERINA UTARI (A1C109008)

MELIA GUSTINA (A1C109018)

DEWI MUTIARANI (A1C109035)

DOSEN PENGAMPU : Drs. Abu Bakar, M.Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKIAN KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2010/2011

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan

hidayah-Nya lah penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul, ”PENGANTAR METALURGI”

dengan baik.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :

- Drs. Abu Bakar, M. Pd selaku dosen mata kuliah Kimia Anorganik II yang telah membimbing

penulis,

- Teman-teman kelas pendidikan kimia regular yang juga membantu,

- Dan orang tua yang telah memberikan dukungan moril dan materil.

Penulis menyadari terdapat beberapa kesalahan dalam penulisan makalah ini. Untuk itu penulis

mohon maaf karena masih dalam proses pembelajaran. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita

semua.

Jambi, April 2011

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Metalurgi didefinisikan sebagai ilmu dan teknologi untuk memperoleh sampai pengolahan logam

yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke

pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam

pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu.

Berdasarkan tahapan rangkaian kegiatannya, metalurgi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

metalurgi ekstraksi dan metalurgi fisika. Metalurgi ekstraksi yang banyak melibatkan proses-proses

kimia, baik yang temperatur rendah dengan cara pelindian maupun pada temperatur tinggi dengan cara

proses peleburan utuk menghasilkan logam dengan kemurnian tertentu, dinamakan juga metalurgi kimia.

Meskipun sesungguhnya metalurgi kimia itu sendiri mempunyai pengertian yang luas, antara lain

mencakup juga pemaduan logam denagn logam lain atau logam dengan bahan bukan logam. Beberapa

aspek perusakan logam (korosi) dan cara-cara penanggulangannya, pelapisan logam secara elektrolit,dll.

Adapun proses-proses dari ekstraksi metalurgi / ekstraksi logam itu sendiri antara lain adalah

pyrometalurgy (proses ekstraksi yang dilakukan pada temperatur tinggi), hydrometalurgy(proses ekstraksi

yang dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dengan cara pelindian dengan media cairan), dan

electrometalurgy (proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip elektrokimia, baik pada temperatur

rendah maupun pada temperatur tinggi).

1.2 Rumusan Masalah

Apa yang dimaksud dengan metalurgi?

Apa yang dimaksud dengan metalurgi serbuk?

Apa itu logam ?

Bagaimana keberadaan logam di alam?

Bagaimana proses ekstraksi logam?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui pengertian metalurgi, logam, keberadaan logam, proses pembuatan dan

kegunaannya.

Untuk memenuhi tuntutan tugas mata kuliah Kimia Anorganik II

Untuk menambah wawasan dan pengetahuan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Metalurgi

Metalurgi ialah pemprosesan bahan mentah alam untuk memperoleh bahan mentah unsur dan

pengolahan selanjutnya untuk memperoleh / memproduksi logam dengan sifat-sifat yang dikehendaki.

Pengolahan meliputi pencampuran logam (aliase) pemanasan dan pendinginan, secara seksama

untuk mempengaruhi sifat fisika dan kimia serta pembentukan dengan mencetak secara mekanik.

Ilmu yang mempelajari cara memperoleh logam dari sumbernya dibumi adalah ilmu metalurgi

ekstraktif (ekstraktif metallurgy), yaitu cabang ilmu yang menggabungkan kimia, fisika, dan teknik dalam

metode-metodenya. Sebagai ilmu, ini adalah bidang yang agak baru, tetapi awal kemunculannya, yang

terbukti sudah ada di Asia Barat sekitar 6000 tahun lalu, merupakan pertanda munculnya humanitas dari

Zaman Batu. Logam yang pertama kali dikenal ialah tentu saja emas, perak, dan tembaga, sebab logam-

logam ini dapat dijumpai dalam keadaan alaminya (unsur). Emas dan perak bernilai karena manfaat

ornamentalnya, tetapi logam ini terlalu lunak untuk dibuat perkakas. Besi juga dijumpai dalam bentuk

unsur (meskipun jarang) dalam meteorit.

Sejarah Metalurgi

Sejarah ilmu metalurgi diawali dengan teknologi pengolahan hasil pertambangan. Logam yang

paling dini digunakan oleh manusia tampaknya adalah emas, yang bisa ditemukan secara bebas. Sejumlah

kecil emas telah ditemukan dan telah digunakan di gua-gua di Spanyol pada masa Paleolitikum, sekitar

40.000 SM.

Perak, tembaga, timah dan besi meteor juga dapat ditemukan bebas, dan memungkinkan

pengerjaan logam dalam jumlah terbatas. Senjata Mesir yang dibuat dari besi meteor pada sekitar 3000

SM sangat dihargai sebagai "belati dari langit". Dengan pengetahuan untuk mendapatkan tembaga dan

timah dengan memanaskan bebatuan, serta mengkombinasikan tembaga dan timah untuk mendapatkan

logam paduan yang dinamakan sebagai perunggu, teknologi metalurgi dimulai sekitar tahun 3500 SM

pada masa Zaman Perunggu.

Ekstraksi besi dari bijihnya ke dalam logam yang dapat diolah jauh lebih sulit. Proses ini

tampaknya telah diciptakan oleh orang-orang Hittit pada sekitar 1200 SM, pada awal Zaman Besi.

Rahasia ekstraksi dan pengolahan besi adalah faktor kunci dalam keberhasilan orang-orang Filistin.

Perkembangan historis metalurgi besi dapat ditemukan dalam berbagai budaya dan peradaban

lampau. Ini mencakup kerajaan dan imperium kuno dan abad pertengahan di Timur Tengah dan Timur

Dekat, Mesir kuno, dan Anatolia (Turki sekarang), Kartago, Yunani, Romawi kuno, Eropa abad

pertengahan, Cina kuno dan pertengahan, India kuno dan pertengahan, Jepang kuno dan pertengahan, dan

sebagainya.

Banyak penerapan, praktik dan perkakas metalurgi mungkin sudah digunakan di Cina kuno

sebelum orang-orang Eropa menguasainya (seperti tanur, besi cor, baja, dan lain-lain)

Berdasar kedekatan antara metalurgi dengan pertambangan inilah maka pada awalnya pendidikan

metalurgi lahir dari sekolah-sekolah pertambangan seperti pendidikan metalurgi di Colorado School of

Mines.

B. Metalurgi Serbuk

Defenisi Metalurgi Serbuk

Metalurgi serbuk adalah suatu kegiatan yang mencakup pembuatan benda komersial, baik yang

jadi atau masih setengah jadi (disebut kompak mentah), dari serbuk logam melalui penekanan. Proses ini

dapat disertai pemanasan akan tetapi suhu harus berada dibawah titik cair serbuk. Pemanasan selama

proses penekanan atau sesudah penekanan yang dikenal dengan istilah sinter menghasilkan pengikatan

partikel halus. Dengan demikian kekuatan dan sifat-sifat fisis lainnya meningkat. Produk hasil metalurgi

serbuk dapat terdiri dari produk campuran serbuk berbagai logam atau dapat pula terdiri dari campuran

bahan bukan logam untuk meningkatkan ikatan partikel dan mutu benda jadi secara keseluruhan. Kobalt

atau jenis logam lainnya diperlukan untuk mengikat partikel tungsten, sedang grafit ditambahkan pada

serbuk logam bantalan untuk meningkatkan kwalitas bantalan.

Sifat – sifat Khusus Serbuk Logam

Ukuran partikel, bentuk dan distribusi ukuran serbuk logam, mempengaruhi karakter dan sifat

fisis dari benda yang dimampatkan. Serbuk dibuat menurut spesifikasi antara lain bentuk, kehalusan,

distribusi ukuran partikel, mampu, alir, (flowability), sifat kimia, mampu tekan (compressibility), berat

jenis semu dan sifat-sifat sinter.

Sifat kimia Kompresibilitas Kehalusan Bentuk l B. jenis

curah

Distribusi

size

Mampu

Alir

Mampu

Sinter

Kemurnian

serbuk

J. oksidasi

diperboleh

kan

Kadar

elemen

lainnya

Distribusi

ukuran

Bentuk butir

Proses

Pengayaka

n

Cara

buat

nya

Dalam

kg/m3

Harus

sama

dalam

tiap

prosesny

a

Ukuran

benda

tekan

Daya

memenu

hi ruang

cetak

prtikel

Mampu

ikat

partikel

saat

proses

pemana

san

(sinter)

Cara Pembuatan Serbuk

Cara

Pem

buat

an

Serb

uk

Permesinan hasilkan partikel yang kasar u/ membuat serbuk magnesium

Penggilingan dengan berbagai jenis mesin yg dapat menghancurkan berbagai jenis logam

Pengendapan Elektrolit megolah perak, besi , tantalum, dll.

Proses reduksi reaksikan C2 + O2 yang ada dalam oksida besi.

Atomisasi penyemprotan logam u/ membuat serbuk logam bersuhi rendah

Shotting logam cair dituang melalui saringan kemudian di-dinginkan dengan air

Cara pembuatan Logam dari Serbuk Logam

1. Cara Penekanan (Pressing)

Serbuk ditekan dalam die baja dengan tekanan 20 – 1400 MPa. Karena partikel yang lunak dapat

ditekan dengan mudah, dan serbuk yang bersifat plastic tidak memrlukan tekanan tinggi. Sedang untuk

serbuk yang lebih keras dengan berat jenis yang memadai memerlukan tekanan yang lebih besar.

2. Dengan Peningkatan Kepadatan Secara Sentrifugal

Pemadatan sentrifugal merupakan suatu cara untuk menghasilkan benda dengan berat jenis yang

merata khususnya untuk serbuk logam berat. Cetakan diisi dengan serbuk kemudian diputar hingga

mencapai tekanan sekitar 3 MPa. Akan diperoleh berat jenis yang merata, karena gaya sentrifugal bekerja

pada masing-masing partikel serbuk. Setelah dikeluarkan dari cetakan, kompak diolah seperti lazimnya.

Tehnik ini hanya diterapkan pada benda yang dibuat dari serbuk logam berat seperti karbida wolfram.

C. Logam

Berdasarkan ASM (American Society of Metals), logam didefinisikan sebagai unsur kimia yang

mempunyai sifat konduktivitas panas, listrik yang baik, buram dan jika dipoles hingga mengkilap akan

menjadi reflektor/pemantul cahaya yang baik. Selain itu mempunyai sifat tidak tembus cahaya dan

mempunyai kekuatan dan keuletan yang baik. Unsur-unsur logam terlihat dominan (sekitar 80%)

dibandingkan unsur-unsur lainnya .

Logam adalah unsur yang jumlah elektron di kulit terluar atomnya lebih kecil atau sama dengan

nomor periodanya. Hampir empat per lima dari unsur-unsur adalah logam. Gaya ikatan logam disebabkan

adanya elektron-elektron yang terdelokalisasi. Derajat kohesi yang besar disebabkan oleh elektron-

elektron yang terdelokalisasi menyebabkan logam mempunyai titik leleh, titik didih, dan kerapatan yang

tinggi. Mobilitas dari elektron valensi menyebabkan logam mempunyai daya hantar listrik dan panas yang

besar.

Keberadaan Logam

Kecuali logam yang sangat tidak reaktif yang disebut logam mulia (Ag, Au, dan Pt), semua

logam dialam berbentuk senyawa, yang selalu bercampur dengan bahan-bahan yang tidak dikehendaki

yang disebut batu Reja. Campuran ini disebut mineral dari logam. Mineral yang digunakan untuk pemisah

unsur secara komersial yang disebut bijih. Bijih ada yang bebas dan asosiasi dialam.

Bijih ialah mineral yang digunakan sebagai bahan pembentuk secara komersil. Contoh bijih

logam yang umum : oksida, sulfida, halida, silikat, karbonat, dan sulfat.

Mx+ + Xe- M

Logam dalam keadaan oksidasi yang positif tidak perlu harus ion sederhana misalnya MoM4+,

atau dalam suatu silikat.

Logam-logam dalam tabel periodik

Berdasarkan keberadaannya, menurut HULME diklasifikasikan menjadi 5 tipe:

1. Logam tipe I

Adalah logam-logam yang sangat elektropositif (ns1), ditentukan dalam/sebagai garam-garam

dapat larut seperti klorida, karbonat, dan sulfat.

2. Logam tipe II

Logam alkali tanah yang elektropositif (ns2) ditemukan sebagai karbonat dan sulfat yang tidak

bisa larut.

3. Logam tipe III

Logam ini juga elektropositif, tetapi kurang elektropositif dibandingkan dengan tipe I dan tipe II.

Sumber logam ini dalam bentuk oksidasi dan campuran oksida.

Ekstraksi dengan variasi metode menjadi elektrolisis reduksi kimia dengan karbon dan logam

lebih reaktif.

4. Logam tipe IV

Logam ini ditemukan pada umumnya sebagai sulfida dan sedikit mengandung oksida. Ekstraksi

dengan reduksi dengan C, CO, H2.

5. Logam tipe V

Logam yang tidak reaktif dan ditemukan di alam dalam bentuk logam bebas.

Pengelolaan Logam

Pengelolaan logam melibatkan tiga langkah utama, yaitu:

1. Pemekatan bijih

2. Ekstraksi logam dari bijih (reduksi kimia menjadi unsur)

3. Pemurnian

1. Pemekatan Bijih

Bijih yang ditambang, biasanya mengandung sedikit batuan tak berharga, yang disebut batu-reja

(gangue). Bila batu-reja menganggu pada tahap belakangan, langkah pertama dalam pemekatan bijih

adalah untuk menghilangkannya. Bijih biasanya dihancurkan dan digiling sampai partikel-partikel

mineral pecah terpisah dari batu-reja. Partikel-partikel ini dipisahkan dengan dua cara, yakni cara fisika

dan kimia.

Cara fisika

a) Pencucian

Pencucian dengan penyemprotan air dapat membersihkan mineral dari batu-reja. Pencucian

dengan arus air turbulen sering menghanyutkan batu-batu reja yang lebih ringan dari mineral yang

dikehendaki.

Tabel 1.23. Sumber Mineral Utama

Beberapa Logam yang Umum

Logam Mineral Komposisi

Aluminium Bauksit Al2O3

Kromium Kromit FeCr2O4

Tembaga Chalkosit Cu2S

Chalkopirit CuFeS2

Malachit Cu2CO3(OH)2

Besi Hematit Fe2O3

Magnetit Fe3O4

Timbal Galena PbS

Mangan Pirolusit MnO2

Merkuri Cinnabar HgS

Molibdenum Molibdenit MoS2

Timah Kassiterit SnO2

Titanium Rutil TiO2

Ilmenit FeTiO3

Seng Sfalarit ZnS

b) Pengapungan (flotasi)

Pada flotasi, bijih logam dicampur dengan zat aditif permukaan misalnya detergen atau zat

pembusa. Ke dalam campuran ini dihembuskan udara. Bijih logam melekat pada gelembung busa dan

mengapung sedangkan batu-reja turun ke dasar wadah sehingga logam dapat dipisahkan. Hal ini

disebabkan, bijih logam memiliki kerapatan yang tinggi.

c) Dengan elektromagnetik

Dengan sebuah elektromagnet, beberapa mineral dapat ditarik keluar dari bijih-bijih mereka yang

telah dihancurkan. Sebuah contoh adalah magnetik, Fe2O3. Juga mineral-mineral tertentu bisa diberi

muatan listrik, lalu ditarik ke suatu lempeng bermuatan, meninggalkan batu-reja.

Tangki pengapungan (flotasi)

Air & detergen Udara campuran mula-mula

Batu-reja Pemisah busa

Produk (logam)

Daur air & deterjen

Cara Kimia

a) Pemanggangan

Bijih dipanggang untuk mengusir keluar bahan kotoran yang mudah menguap, untuk membakar

habis bahan-bahan organik, dan untuk membentuk senyawa-senyawaan yang lebih mudah dilebur.

Pemanggangan dalam udara biasanya mengubah sulfida dan karbonat menjadi oksida. Sebagai contoh,

2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2

Bijih umumnya mengandung banyak sekali batu-reja, bahkan setelah dipekatkan. Seringkali,

untuk menghilangkan batu-reja yang terakhir, suatu fluks (bahan pelebur) ditambahkan sewaktu langkah

peleburan. Fluks adalah zat yang bergabung dengan batu-reja, dan membuat suatu bahan yang meleleh

yang disebut terak (slag) sementara campuran dipanaskan dalam tanur. Pada temperatur tinggi, terak

berupa cairan yang tak larut dalam logam yang meleleh itu, dan membentuk lapisan yang terpisah. Jika

batu-reja berupa oksida yang bersifat asam seperti silika, SiO2, suatu oksida basa yang murah seperti

kapur, CaO, akan digunakan untuk fluks. Kedua zat ini bereaksi dalam tanur, membentuk senyawaan.

Yang meleleh pada suhu rendah, kalsium silikat, teraknya:

SiO2 + CaO CaSiO3

Jika batu-reja bersifat basa, misalnya kalsium atau magnesium karbonat, fluks yang akan dipakai

adalah oksida asam, yang murah mungkin silika.

b) Penambahan pelarut

Selain pemanggangan, dapat juga dilakukan dengan menambahkan pelarut untuk memisahkan

bijih dari batu-reja, contohnya:

Bauksit diolah dengn NaOH pekat lalu Al2O3 larut dan menghasilkan ion aluminat.

Al2O3 + 2OH- 2AlO2- + H2O

Setelah dipanaskan dari batu-reja lalu diasamkan

AlO2- + HCl Al(OH)3 + Cl

Kemudian dipanaskan.

2Al(OH)3 Al2O3 + H2O

2. Ekstraksi logam dari bijih (reduksi kimia menjadi unsur)

Proses ekstraksi logam dapat dibagi dalam tiga macam yaitu pirometalurgi, hidrometalurgi, dan

elektrometalurgi.

a) Pirometalurgi

Proses ini menggunakan kalor untuk mengubah atau mereduksi mineral. (Pyro artinya “pada

suhu tinggi”). Pirometalurgi adalah teknik metalurgi paling tua, dimana logam diolah dan dimurnikan

menggunakan panas yang sangat tinggi. Panas didapatkan dari tanur berbahan bakar batubara (kokas)

yang sekaligus bertindak sebagai reduktan. Suhu pada proses ini bias mencapai ribuan derajat Celcius.

Sebelum proses reduksi, dilakukan,

Sintering : pemanasan (tidak sampai meleleh) untuk membentuk partikel lebih

besar.

Kalsinasi : pemanasan untuk menghilangkan gas atau produk yang mudah (calcination)

menguap.

4 FeCO3(s) + O2 2 Fe2O3(s) + 4 CO2(g)

PbCO3(s) PbO(s) + CO2(g)

Roasting (pemanggangan) : pada pemanasan terjadi reaksi kimia antara bijih dan gas yang

terdapat dalam tungku. Pada pemanggangan yang terjadi oksidasi dan redusi dapat disertai

dengan kalsinasi.

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

2 ZnS(s) + 3 O2(g) 2 ZnO(s) + 2 SO2(g)

Bijih logam yang kurang reaktif seperti raksa (Hg) dapat dipanggang sampai menjadi loam bebas

Hg(s) + O2(g) Hg(g) + SO2(g)

Logam bebas dapat terbentuk jika di dalam tungku terdapat karbon monoksida.

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

Logam seperti titanium yang sukar diperoleh dalam keadaan bebas, dengan pemanggangan

diubah menjadi klorida kemudian direduksi. Untuk memperoleh klorida, oksida logam atau karbida

logam dipanggang dalam atmosfer klor.

TiC(s) + 4 Cl2(g) TiCl4(g) + CCl4(g)

Peleburan

Proses-proses reduksi dalam industri, disebut peleburan (smelting). Ada beberapa metode kimia

yang dapat dipakai untuk mereduksi suatu logam tertentu dari keadaan oksidanya dalam bijih, ke keadaan

unsurnya, yaitu:

Reduksi dengan panas dalam udara.

Logam mulia dalam grup VIIB dan IA mudah diproduksi. Platinum, emas, dan kadang-kadang

perak ditemukan dalam bentuk unsurnya, dan hanya perlu dipanaskan untuk membuatnya meleleh keluar

dari batu-reja. Karena banyak oksida dari logam yang kurang aktif, diuraikan oleh panas yang sangat

tinggi, memanggang saja dengan udara sudah cukup untuk mereduksinya.

Pemanggangan bijih sulfida dari merkurium, akan lebih membentuk logamnya ketimbang

membentuk oksida logam :

HgS + O2 Hg + SO2

Tembaga (1) sulfida yang meleleh, direduksi dengan menghembuskan udara melaluinya:

Cu2S + O2 2 Cu + SO2

Reduksi dengan karbon.

Oksida dari banyak logam yang sedang-sedang saja aktifnya, dapat direduksi oleh karbon. Reaksi

untuk kobalt oksida adalah:

CoO + C Panas Co + CO

CoO + CO Panas Co + CO2

Metode reduksi ini cocok untuk logam dari keluarga besi dan untuk beberapa lainnya seperti

timbel, timah, dan zink. Perhatikan bahwa karbon mungkin dioksidasikan menjadi karbon monoksida,

CO, atau karbon dioksida, CO2. Pada kehadiran karbon (biasa disebut kokas) dan pada suhu-suhu tinggi,

CO merupakan gas yang dominan, dan merupakan zat pereduksi yang efektif dalam kebanyakan proses

peleburan yang menggunakan karbon.

Karbon cenderung membentuk karbida dengan logam tertentu, seperti krom dan mangan; maka

tak bisa digunakan untuk mereduksi semua bijih-bijih oksida dari logam yang sedang-sedang saja

aktifnya. Tetapi karbon digunakan kapan saja mungkin, karena harganya murah serta pemakaiannya

mudah.

Reduksi dengan hidrogen.

Reduksi dengan hidrogen boleh digunakan bila karbon tidak cocok. Tungsten oksida direduksi

dengan cara ini, karena dengan karbon sebagai zat pereduksi, logam yang tereduksi akan bercampur

dengan karbida. Reaksi reduksi hidrogen adalah:

WO3 + 3 H2 W + 3 H2O

Reduksi dengan logam aktif.

Jika senyawa tak dapat direduksi dengan memuaskan dengan karbon atau hidrogen, suatu logam

aktif dapat digunakan sebagai zat pereduksi. Aluminium, magnesium, natrium, dan kalsium, cukup aktif

untuk menjadi zat pereduksi yang baik.

Titanium klorida direduksi dengan magnesium atau natrium.

TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti

Reduksi dengan elektrolisis.

Logam-logam yang sangat aktif, seperti logam alkali dan unsur alkali tanah, diproduksi paling

efisien dengan elektrolisis garam-garamnya yang meleleh dan tak berair :

2 NaCl elektrolisis 2 Na + Cl2

Aluminium diproduksi dengan reduksi elektrolitik aluminium oksida atau aluminium klorida.

Juga, unsur-unsur grup IIIB dan deret lantanida, biasanya dibuat dengan mengelektrolisis kloridanya yang

meleleh.

b) Hidrometalurgi

Teknik mengekstraksi logam dari bijihnya dengan reaksi dalam larutan air. Hidrometalurgi

merupakan cabang tersendiri dari metalurgi. Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara

pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Dua

cabang metalurgi lainnya adalah pirometalurgi dan elektrometalurgi.

Saat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat perhatian peneliti.

Hal ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasional yang

membahas pereduksian logam secara hidrometalurgi. Logam-logam yang banyak mendapat perhatian

adalah nikel (Ni), magnesium (Mg), besi (Fe) dan mangan (Mn).

Pada prinsipnya hidrometalurgi melewati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergantung

pada logam yang ingin dimurnikan. Salah satu yang saat ini banyak mendapat perhatian adalah logam

mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagai material sel katodik pada

baterai isi ulang. Baterial ion litium konvensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas

penyimpanan energi yang cukup besar. Namum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida

maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar.

. Proses dalam hidrometalurgi yakni,

Leaching

Pelarutan logam atau senyawa dalam bentuk ion atau kompleks.

4 Au(s) + 8 CN- + O2(g) + 2 H2O(l) 4 [Au(CN)2]- + 4 OH-

Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.

Reduksi

Setelah logam dalam bijih diubah menjadi ion dalam larutan kemudian direduksi.

Zn(s) + 2 [Au(CN)2]- 2 Au(s) + [Zn(CN)4]2-

Reduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. Reduktan yang dipilih

diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya.

Kebanyakan reduktan yang digunakan adalah kelompok monomer karbohidrat, turunan aldehid dan keton

karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. Contohnya adalah proses reduksi mangan dengan

adanya glukosa sebagai reduktan:

C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ = 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O

Larutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. Ada tiga proses pemurnian

yang umum digunakan yaitu evaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi (pengendapan). Di antara

ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. Namun cara ini kurang

efektif untuk beberapa logam.

Logam hasil pemurnian biasanya diaktivasi dengan asam tertentu terlebih dahulu sebelum diambil

dari larutannya. Cara ini menjamin didapatkannya logam dalam struktur nanometer dengan tingkat

kemurnian yang lebih tinggi. Logam yang berstruktur nanometer harganya bisa puluhan kali lipat

dibandingkan dengan logam yang berstruktur biasa.

Suhu selama proses leaching, konsentrasi reaktan, ukuran partikel sampel dan PH larutan

merupakan faktor-faktor yang paling menentukan keberhasilan proses hidrometalurgi. Apabila kita

mampu menemukan kombinasi yang tepat dari keempat faktor ini maka proses hidrometalurgi akan

semakin optimal. Kedepan diharapkan para ahli teknik kimia dapat menciptakan teknologi yang mampu

mengaplikasikan hidrometalurgi agar terpakai lebih luas dalam dunia industri.

Keuntungan hidrometalurgi :

1. Bijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang

lebih kecil.

2. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam

jumlah besar dapat dihilangkan.

3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik(III)oksida,

dan debu tungku dapat dihindarkan.

4. Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif.

5. Suhu prosesnya relatif lebih rendah.

6. Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan.

7. Produk yang dihasilkan memiliki struktur nanometesr dengan kemurnian yang tinggi.

c) Elektrometalurgi

Elektrometalurgi, seperti namanya, adalah pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan

cara elektrokimia. Natrium adalah logam yang paling sering diolah dengan cara ini.

Pada proses ini digunakan listrik untuk mereduksi mineral atau pemurnian logam.

Contoh: pemurnian Na dan Al

Metode pirometalurgi dan hidrometalurgi tidak cocok untuk memproduksi logam seperti

aluminium, alkali, dan alkali tanah. Logam-logam ini mempunyai energi bebas yang sangat tinggi.

Oksida Logam disusun Berdasarkan Kemudahannya Direduksi

3. Pemurnian (refining)

Penyesuaian komposisi bahan kotoran dalam logam kasar disebut pemurnian.

Logam perlu dimurnikan dengan alasan:

Zat pengotor dapat menyebabkan logam tidak dapat digunakan dengan baik. Tembaga yang

mengandung arsen dalam jumlah yang sangat sedikitpun mengurangi daya hantar listrik 10%

sampai 20%.

Zat pengotor dalam logam mempunyai nilai ekonomis. Perak merupakan hasil samping metalurgi

timbal dan tembaga.

Cara Pemurnian Logam:

a. Elektrolisis (tembaga)

b. Oksidasi zat pengotor (besi)

c. Distilasi logam dengan titik leleh rendah seperti raksa dan seng.

Oksida Logam Logam N+ ΔG0f / n+

(kJmol-1)Metode Produksi Logam

MgO Mg 2 -285 Elektrolisis MgCl2

Al2O3 Al 6 -264 Elektrolisis

TiO2 Ti 4 -222 Reaksi dengan Mg

Na2O Na 2 -188 Elektrolisis NaCl

Cr2O3 Cr 6 -176 Elektrolisis, reduksi oleh Al

ZnO Zn 2 -159 Peleburan ZnS

SnO2 Sn 4 -130 Pelebutan

Fe2O3 Fe 6 -124 Peleburan

NiO Ni 2 -106 Peleburan nikel sulfida

PbO Pb 2 -94 Peleburan PbS

CuO Cu 2 -65 Peleburan CuFeS2

HgO Hg 2 -29 Pemanasan sedang HgS

Ag2O Ag 2 -6 Dijumpai dalam bentuk unsur

Au2O3 Au 6 >0 Dijumpai dalam bentuk unsur

Berikut ekstraksi beberapa logam:

Ekstraksi Rutenium dan Osmium

Ru dan O5 ditemukan dari anoda tipis yang dikumpulkan pada elektrolis pemurain Ni. Campuran

ini mengandung logam Pt dengan Ag dan Au. Elemen pada Pt, Ag dan Au dilarutkan dalam Aquaregia

dan residu dihasilkan Ru, O5, Rh , Ir. Setelah komplek dipisahkan dihasilkan serbuk Ru dan O5 dan teknik

pembentukan terseut menghasilkan logam pijal.

Ekstraksi kelompok Kobalt

NaOCL ditambahkan kedalam endapan Co(OH)3 dihasilkan CO3O4 yang direduksi oleh

pemanasan dengan H2 yang dihasilkan logam Co, Rg , dan I1 ditemukan dari anoda yang terakumulasi

pada elektrolius permurnian Ni. Kandungan ini tercampur dengan logam platinum bersama dengan Ag

dan Au. Elemen Pd, Pt, Ag, dan Au dilarutkan dalam Aqueregia dan dihasilkan residu yang berisi Ru, O5,

Rh dan I1, setelah pemisahan komplek Rh dan Ir, Ru, O5, Rh dan Ir dihasilkan serbuk.

Ekstraksi kelompok Nikel

Bijih alam sulfida banyak diproduksi membentuk nikel. Bijih dipekatkan oleh flotasi dan

megnetik, kemudian dipanaskan dengan SiO2. FeS diuraikan menjadi FeO yang direaksikan dengan SiO2.

membentuk FeS SiO3, kemudian didinginkan dihasilkan bagian atas, itu layar perak dari Ca2S3 dibakar

dengan udara dan menjadi NiO direaksi membentuk metal dengan bantuan karbon. Logam dihasilkan

pada permuriniannya melalui elektrisis larutan NiSO4.

Ekstraksi kelompok Cu

Bahan alam sulfida Cu, mengandung 0,4 – 1% Cu kemudian dipekatkan melalui plotasi

menghasilkan konsentrasi Cu 15% dengan bereaksi dengan udara.

2CuFe 2CuFeS2 Cu2S + FeO3 + 2SO2

Peleburan untuk menghasilkan oksida dan sulfida

Cu2S + O2 Cu2O + SO2

Setelah beberapa waktu oksida dan sulfida Cu direaksikan sehingga dihasilkan dan kemudian Cu

98-99%

Cu2S + 2Cu2O2 → 6Cu + SO2

Lalu Cu dimurnikan melalui elektrolis menggunakan elektro Cu dengan larutan encer H2SO4 dan

CuSO4.

1400-1450oC

O2

Ekstraksi kelompok Seng

ZnO dierduksi dengan karbon manoksida pada 12000 C reaksinya adalah reversibel dan

temperatur tinggi di sehingga campuran gas Zn dan CO2 dipanaska dan didinginkan.

Alternatif lain ZnS dipanaskan di udara pada temperatur rendah lalu dilarutkan dalam H2SO4 Zn

kotor ditambahkan pada endapatan Cd dan kemudian larutan ZnSO4 dieletrolis dihasilkan Zn murni

proses lelektrilisis ini mahal dan tidak digunakan.

Ekstraksi Kadmium

Cd ditemukan dalam bijih alam Zn dan diekstraksi dalam larutan mengandung sejumlah kecil

CdSO4 yang ditambah melalui logam eletropositif tersebut. Zn ditambahkan ZnSO4/Cd SO4 ketika Zn

dilarutkan. Dan logam Cd terhadap potensial lebih tinggi dari Cd pekat dilarutkan dan dimurnikan melalui

elektrolisis.

ZnSO4 (g) + Cd2+ (aq) → CdSO4(s)

Ekstraksi Merkuri

Hg di alam bentuk cinabar dipekatkan melalui sedimentasi uap Hg dibentuk melalui kondensasi

dan SO2 digunakan sehingga terbentuk H2SO4

HgS + O Hg + SO2

Bahan alam yang kaya dengan ion serap

HgS +Fe → Hg + FeS

4HgS + 4CaO → 4Hg + CaSO4 + 3Cas

Ekstraksi Besi

Besi diekstraksikan dari oksidanya dalam tungku pemanas. Bijih besi direduksi dengan agen

karbon dan pembentukan substansi kalsium karbonat. Jumlah CaCO3 diuraikan tergantung pada jumlah

material silikat dalam bijih alam udara dialirkan dan dari bawah karbon dibakar dihasilkan panas dan CO.

Temperatur pada tungku mendekati 20000C pada titik dimana udara dimasukkan. Tetapi pada 15000C

dibagian bawah dan 2000C diatas.

Besi-oksida direduksi membentuk mineral besi oleh CO. Besi lelehan terlarut 3 – 4 % karbon dan

karbon dihasilakn membentuk besi tuang.

600oC

JAWABAN PERTANYAAN

1. Delina (A1C109039)Apa penyebab logam mulia dalam grup VIIB dan IB mudah di produksi?Jawab:Logam mulia dalam grup VIIB dan IB mudah diproduksi karena untuk beberapa logam ditemukan sudah dalam bentuk unsurnya. Misalnya pada emas, hanya perlu dipanaskan untuk membuatnya meleleh keluar dari batu-reja. Karena banyak oksida dari logam yang kurang aktif, diuraikan oleh panas yang sangat tinggi, memanggang saja dengan udara sudah cukup untuk mereduksinya. Sampai akhirnya didapatkan logam dalam bentuk murni.

2. Lara Astrianda(A1C109031)Mengapa logam mangan banyak banyak diaplikasikan sebagai material sel katodik baterai isi ulang? Dapatkah diganti dengan logam lain?

Jawab:Logam mangan banyak diaplikasikan sebagai material sel katodik karena logam mangan dalam bentuk Mangan (IV) oksida dapat berperan sebagai akseptor elektron dari seng, dan merupakan bahan kehitaman yang ditemukan saat membuka seng karbon-jenis sel senter yang digunakan dalam jenis asli sel kering baterai.Mangan dioksida yang direduksi ke mangan oksida-hidroksida MnO (OH) selama pemakaian, mencegah pembentukan hidrogen pada anoda baterai. Selain itu senyawa mangan memiliki sifat tahanan listrik yang tinggi sehingga banyak di gunakan sebagai material baterai isi ulang.

Jenis logam yang di gunakan pada suatu baterai itu berbeda-beda tergantung pada jenis baterainya. Untuk logam mangan terkandung dalam baterai alkaline. Sedangkan untuk logam nikel dan Cdterkandung dalam baterai nikel-cadmium dan baterai lithium ion menggunakan logam litium.

3. Lia Setiafutri (A1C1090Apakah ada logam khusus untuk cara pemekatan bijih pada cara fisika dan cara kimia?

Jawab:

Bijih yang ditambang, biasanya mengandung sedikit batuan tak berharga, yang disebut batu-reja

(gangue). Bila batu-reja menganggu pada tahap belakangan, langkah pertama dalam pemekatan

bijih adalah untuk menghilangkannya

Cara fisika

a. Pencucian

Pencucian dengan penyemprotan air dapat membersihkan mineral dari batu-reja. Bijih

yang menggunakan metode ini adalah bijih yang tidak reaktif terhadap air. Contohnya cromit,

chalkosit, dll.

b. Pengapungan (flotasi)

Pada flotasi, bijih logam dicampur dengan zat aditif permukaan misalnya detergen atau zat

pembusa.

c. Dengan elektromagnetik

Dengan sebuah elektromagnet, beberapa mineral dapat ditarik keluar dari bijih-bijih

mereka yang telah dihancurkan. Sebuah contoh adalah magnetik, Fe2O3. Juga mineral-mineral

tertentu bisa diberi muatan listrik

Cara Kimia

a) Pemanggangan

Bijih dipanggang untuk mengusir keluar bahan kotoran yang mudah menguap, untuk

membakar habis bahan-bahan organik, dan untuk membentuk senyawa-senyawaan yang lebih

mudah dilebur. Pemanggangan dalam udara biasanya mengubah sulfida dan karbonat menjadi

oksida. Sebagai contoh,

2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2

b) Penambahan pelarut

Selain pemanggangan, dapat juga dilakukan dengan menambahkan pelarut untuk

memisahkan bijih dari batu-reja, contohnya Bauksit

4. Ragil Astuti (A1C109003)a. logam apa saja yang termasuk dalam pirometalurgi?b. mengapa logam Ni, Mg, Fe, dan Mn dikategorikan dalam hidrometalurgi?Jawab:a. logam yang termasuk dalam pirometalurgi adalah logam yang juga termasuk dalam logam

hidrometalurgi kecuali logam alkali, alkali tanah, dan alumunium. Hanya saja cara memperolehnya yang berbeda. Jika pada hidrometalurgi menggunakan pelarut organik berair untuk memisahkan lgam murni dari unsur pengotornya, namun pada pirometalurgi menggunakan panas yang tinggi (bisa mencapai 20000C). misalnya, Tembaga murni dalm bentuk lelehan diperoleh pada suhu 1083° C, besi dengan suhu 2.300 0 c. .

b. Logam Ni, Mg, Fe dan Mn dapat digolongkan dalam hiromrtalurgi karena logam-logam tersebut dapat dimurnikan dari bijihnya dengan menggunakan pelarut cair. Misalnya proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan:C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ → 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O,reduksi nikel menggunakan amonium karbonat sebagai reduktan.http://www.senyawa.com/2010/02/hidrometalurgi_02.html

5. Diana Rahma Kurniati (A1C109016 )Mengapa Metode pirometalurgi dan hidrometalurgi tidak cocok untuk memproduksi logam

seperti aluminium, alkali, dan alkali tanah? Dan mengapa logam-logam ini memiliki energi bebas

yang besar?

Jawab:

Proses pirometalurgi menggunakan kalor untuk mengubah atau mereduksi mineral. Sedangkan

Hidrometalurgi adalah Teknik mengekstraksi logam dari bijihnya dengan reaksi dalam larutan

air. Adanya pemanasan yang kuat menyebabkan logam alkali tanah terbakar di udara membentuk

oksida dan nitrida. Unsur alkali tanah memiliki reaktifitas tinggi, , unsur ini mudah bereaksi

dengan oksigen, dan logam murni yang ada di udara, membentuk lapisan luar pada oksigen.

Untuk menghasilkan oksida logam alkali, jumlah oksigen harus dibatasi dan digunakan suhu yang

rendah (di bawah 180oC). Sejumlah usaha untuk mengisolasi logam alkali dari larutan air

garamnya gagal sebab kereaktifannya yang tinggi pada air. Biasanya logam alkali disimpan di

dalam minyak (oil) untuk menghindari terjadinya kontak langsung dengan udara, kontak

langsung dengan udara segera mengakibatkan terbentuknya suatu lapisan oksida yang tebal pada

permukaan logam tersebut. Karena Pirometalurgi prinsipnya adalah pembakaran dan

hidrometalurgi menggunakan air,maka dari itu logam Al, Alkali, dan Alkali tanah tidak cocok

menggunakan metode ini.

Logam-logam ini memiliki energi bebas yang besar karena reaksi logam-logam ini dengan air

bersifat eksoterm atau melepaskan panas.

6. Ahmad Rozi (A1C1090 )

Jelaskan Cara Pemurnian Logam!

Jawab:

a. Elektrolisis (tembaga)

Pemurnian logam

Contoh:

Tembaga dimurnikan secara elektrolisis. Tembaga kotor dijadikan anoda, sedangkan

katoda menggunakan tembaga murni. Larutan elektrolit yang digunakan adalah CuSO4.

Selama elektrolisis, tembaga dari anoda terus menerus dilarutkan kemudian diendapkan pada

katoda.

CuSO4(aq) Cu2+ (aq) + SO4 2- (aq)

K (-) Cu 2+ (aq) + 2e Cu (s)

A (+) Cu (s) Cu 2+ (aq) + 2e

______________________________________+

Cu (s) Cu (s)

Anoda Katoda

b. Oksidasi zat pengotor (besi)

Besi diekstraksikan dari oksidanya dalam tungku pemanas. Bijih besi direduksi dengan agen

karbon dan pembentukan substansi kalsium karbonat. Jumlah CaCO3 diuraikan tergantung pada

jumlah material silikat dalam bijih alam udara dialirkan dan dari bawah karbon dibakar dihasilkan

panas dan CO. Temperatur pada tungku mendekati 20000C pada titik dimana udara dimasukkan.

Tetapi pada 15000C dibagian bawah dan 2000C diatas. Besi-oksida direduksi membentuk mineral

besi oleh CO. Besi lelehan terlarut 3 – 4 % karbon dan karbon dihasilakn membentuk besi tuang.

c. Distilasi logam dengan titik leleh rendah seperti raksa dan seng.

Merkuri adalah salah satu logam yang mudah dimurnikan dari bijihnya. Merkuri mudah

dimurnikan karena merkuri terdapat di alam sebagai senyawa sulfida yaitu sinabar (HgS), cukup

dengan memanaskan saja, senyawa ini mengurai langsung menjadi Hg(g) dan kemudian

mengembun menjadi Hg(i) .

7. Mengapa semua logam di alam berbentuk senyawa, kecuali logam yang sangat tidak reaktif yang disebut logam mulia ? (Nur Aliah A1C109001)Jawaban :

Keberadaan unsur-unsur kimia di alam sangat melipah. Sumber unsur-Unsur kimia terdapat di kerak bumi, dasar laut, dan atmosfer, baik dalam bentuk unsur bebas, senyawa ataupun campurannya. Unsur-unsur kimia yang terdapat di alam dalam bentuk unsur bebasnya (tidak bersenyawa dengan unsur lainnya), diantaranya logam platina (Pt), emas (Au), karbon (C), gas nitrogen (N2), oksigen (O2), dan gas-gas mulia. Adapun unsur-unsur lainnya ditemukan dalam bentuk bijih logam. Bijih logam merupakan campuran antara mineral yang mengandung unsur-unsur kimia dan pengotornya. Mineral-mineral tersebut berbentuk senyawa oksida, halida, fosfat, silikat, karbonat, sulfat, dan sulfida. Logam platina (Pt) dan emas (Au) disebut logam mulia. Sumber logam mulia dan mineral-mineral dapat ditemukan di kerak bumi, sedangkan sumber gas oksigen, nitrogen, dan gas mulia (kecuali He) terdapat di lapisan atmosfer.

Emas dan platina dapat ditemukan di alam dalam bentuk logam murniBercampur dengan zat-zat lainnya. Di Indonesia, tambang emas terdapat di Aceh, Lampung Selatan, Jawa Barat, Kalmantan Tengah, dan Bengkulu.Logam mulia tidak reaktif, dan sudah stabil jadi tidak perlu lagi membentuk senyawa untuk mencapai kestabilan, sehingga logam mulia terdapat dalam keadaan bebas di alam.

http://raipeza24.blogspot.com/2010/01/artikel-unsur-kimia.html

8. Darma Bhakti (A1C1O90

Sebutkan contoh bijih peringkat rendah (low grade) ?

Bijih kadar rendah adalah jenis bijih yang kadar unsur yang diinginkan hanya sedikit. Misalnya batubara, pada umumnya dibedakan berdasarkan peringkat kualitasnya. Peringkat yang tertinggi adalah : Antrasit, disusul kemudian oleh Bituminus.

9. Seperti apa pembuatan logam dalam skala industry/pabrik ? (Edi Prihatin A1C10925)Jawaban :

Elektrolisa digunakan di dalam industri dan di dalam berbagai pemanfaatan seperti penyepuhan atau pelapisan atau elektroplating, sintesa atau pembuatan zat tertentu dan pemurnian logam.

Elektroplating atau penyepuhan merupakan proses pelapisan permukaan logam dengan logam lain. Misalnya tembaga dilapisi dengan emas dengan menggunakan elektrolit larutan emas (AuCl3).

Emas (anoda) : Au(s) → Au3+(aq) + 3e (oksidasi)

Tembaga (katoda) : Au3+(aq) + 3e → Au(s) (reduksi)

Dari persamaan reaksi tampak pada permukaan tembaga akan terjadi reaksi reduksi Au3+(aq) + 3e → Au(s). Dengan kata lain emas Au terbentuk pada permukaan tembaga dalam bentuk lapisan tipis. Ketebalan lapisan juga dapat diatur sesuai dangan lama proses reduksi. Semakin lama maka lapisan yang terbentuk semakin tebal.

Sintesa atau pembuatan senyawa basa, cara elektrolisa merupakan teknik yang handal. Misalnya pada pembuatan logam dari garam yaitu K, Na dan Ba dari senyawa KOH, NaOH, Ba(OH)2, hasil samping dari proses ini adalah terbentuknya serta pada pembuatan gas H2, O2, dan Cl2. Seperti reaksi yang telah kita bahas. Dalam skala industri, pembuatan Cl2 dan NaOH dilakukan dengan elektrolisis larutan NaCl dengan reaksi sebagai berikut:

Proses pemurnian logam juga mengandalkan proses elektrolisa. Proses pemurnian tembaga merupakan contoh yang menarik dan mudah dilaksanakan. Pemurnian ini menggunakan elektrolit yaitu CuSO4. Pada proses ini tembaga yang kotor dipergunakan sebagai anoda, dimana zat tersebut akan mengalami oksidasi, Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e

Reaksi oksidasi ini akan melarutkan tembaga menjadi Cu2+. Dilain pihak pada katoda terjadi reaksi reduksi Cu2+ menjadi tembaga murni. Mula-mula Cu2+berasal dari CuSO4, dan secara terus menerus digantikan oleh Cu2+ yang berasal dari pelarutan tembaga kotor. Proses reaksi redoks dalam elektrolisis larutan CuSO4 adalah :

CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42 (aq)Ͳ

Katoda: Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)

Anoda : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e

Pengotor tembaga umumnya terdiri dari perak, emas, dan platina. Oleh karena E0 unsur Ag, Pt dan Au > dari E0 Cu, maka ketiga logam tidak larut dan tetap berada di anoda biasanya berupa lumpur. Demikian juga jika pengotor berupa Fe atau Zn, unsur ini dapat larut namun cukup sulit tereduksi dibandingkan Cu, sehingga tidak mengganggu proses reduksi Cu.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/reaksi-kimia-kimia-kesehatan-materi_kimia/sel-elektrolisa-dalam-industri/

10. Zat pengotor dalam logam mempunyai nilai ekonomis, maksud dan contohnya apa ? (Risa Hidayanti A1C109024)Jawaban :

Proses pemurnian tembaga merupakan contoh yang menarik dan mudah dilaksanakan. Pemurnian ini menggunakan elektrolit yaitu CuSO4. Pada proses ini tembaga yang kotor dipergunakan sebagai anoda, dimana zat tersebut akan mengalami oksidasi, Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e

Reaksi oksidasi ini akan melarutkan tembaga menjadi Cu2+. Dilain pihak pada katoda terjadi reaksi reduksi Cu2+ menjadi tembaga murni. Mula-mula Cu2+berasal dari CuSO4, dan secara terus menerus digantikan oleh Cu2+ yang berasal dari pelarutan tembaga kotor. Proses reaksi redoks dalam elektrolisis larutan CuSO4 adalah :

CuSO4(aq) → Cu2+(aq) + SO42Ͳ(aq)

Katoda: Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)

Anoda : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e

Pengotor tembaga umumnya terdiri dari perak, emas, dan platina. Oleh karena E0 unsur Ag, Pt dan Au > dari E0 Cu, maka ketiga logam tidak larut dan tetap berada di anoda biasanya berupa lumpur. Demikian juga jika pengotor berupa Fe atau Zn, unsur ini dapat larut namun cukup sulit tereduksi dibandingkan Cu, sehingga tidak mengganggu proses reduksi Cu.

Pengotor tembaga yang salah satunya terdiri dari emas dapat dimanfaatkan dan tentunya bernilai ekonomis.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/reaksi-kimia-kimia-kesehatan-materi_kimia/sel-elektrolisa-dalam-industri/

11. Bagaimana cara menentukan kombinasi yang tepat agar proses hidrometalurgi optimal, yaitu suhu selama proses leaching, konsentrasi reaktan, ukuran partikel sampel, dan pH larutan ? (Ani Irawati A1C109009)

Jawaban :

Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu.

Hidrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (< 1 gram/mol) dan pada suhu < 100o C. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. Artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan.

Peralatan yang dipergunakan adalah :

a. Electrolysis / electrolytic cell.b. Bejana pelindian (leaching box).

proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, . Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50º - 250º C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000º C (proses pembuatan paduan baja).Untuk menentukan kombinasi yang tepat harus sesuai dengan logam yang akan diolah, membutuhkan suhu berapa dan factor lainnya agar pengolahannya berjalan optimal.

http://www.senyawa.com/2010/02/hidrometalurgi_02.html

12. Riza Gustiaa. Apa yang dimaksud dengan partikel tungsten?b. Mengapa kobalt diperlukan untuk mengikat partikel tungsten?jawab:a. Dalam bahasa Swedia, tung sten : batu berat. Tungsten murni adalah logam yang berwarna

putih timah hingga abu-abu baja. Tungsten dalam sistemperiodik dilambangkan dengan W (wollfarm). Dalam keadaan tidak murni, tungsten rapuh dan membutuhkan kerja keras untuk bisa membentuknya. Tungsten memiliki titik cair tertinggi darisemua unsur logam, dan pada suhu 1650oC memiliki kekuatan regang tertinggi. Tungsten teroksidasi di udara dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. Pemuaian akibat panasnya hampir sama dengan kaca borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaca ke logam.http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/tungsten/

b. Tungsten telah banyak dikenal sebagai material penguat yang digunakan untuk meningkatkan nilai kekerasan dan ketahanan aus.Untuk membentuk struktur lapisan yang memiliki densitas (kerapatan) yang tinggi, material yang berfungsi sebagai pengikat partikel penguat berfasa padat diperlukan. Karakter serbuk partikel tersebut memiliki temperatur lebur yang lebih rendah daripada material penguat. Material pengikat yang digunakan dapat berupa kobalt, nikel, khrom, dan aluminium.

13. Mengapa logam tipe III kurang elektropositif dari tipe I dan II ? (Jan Harlen A1C109044)Jawaban :

Elektronegatifitas, kemampuan atom membentuk ion negatif karena kemudahannya

untuk mendapatkan elektron tambahan pada orbital elektron valensinya. Dalam

satu periode, makin ke kanan –jumlah elektron di kulit makin banyak maka

kecenderungan atom untuk mendapat elektron tambahan makin besar. Hal ini

adalah upaya untuk mencapai isoelektrik (bersifat elektrik sama) dengan golongan

gas mulia. Sehingga makin ke kanan elektronegativitas atom makin besar. Kebalikan

dengan ini adalah elektropositifitas dan energi ionisasi. Untuk atom sebelah kiri,

energi ionisasi (energi melepas elektron valensi agar menjadi ion positif) makin kecil

sehingga elektropositifitas atom makin besar.

Logam logam‐ golongan I A‐ ini sangat elektropositif dan bereaksi langsung dengan

sebagian besar unsur lain atau banyak persenyawaan dengan pemanasan. Dalam

golongannya, lithium biasanya paling kurang reaktif, sedangkan Cs yang paling reaktif. logam lithium bereaksi lambat dengan air pada 250C, meskipun cukup reaktif terhadap N2, pada suhu yang tinggi sampai 400oC,membentuk nitrida kristal berwarna merah rubi Li3N. Seperti Mg, Li juga dapat digunakan untuk menyerap gas N2, dalam pemanfaatan industri. Logam‐logam lainnya menunjukkan reaksi yang signifikan pada air.

Logam tipe I sangat elektropositif, logam tipe II kurang elektropositif dari logam tipe II dan logam tipe III kurang elektropositif dari logam tipe I dan tipe II.

3 Unsur Anorganik di Lingkungan “PDF”

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

Metalurgi ialah pemprosesan bahan mentah alam untuk memperoleh bahan mentah unsur dan

pengolahan selanjutnya untuk memperoleh / memproduksi logam dengan sifat-sifat yang

dikehendaki.

Metalurgi serbuk adalah suatu kegiatan yang mencakup pembuatan benda komersial, baik yang

jadi atau masih setengah jadi (disebut kompak mentah), dari serbuk logam melalui penekanan.

Logam didefinisikan sebagai unsur kimia yang mempunyai sifat konduktivitas panas, listrik yang

baik, buram dan jika dipoles hingga mengkilap akan menjadi reflektor/pemantul cahaya yang

baik.

Kecuali logam yang sangat tidak reaktif yang disebut logam mulia (Ag, Au, dan Pt), semua

logam dialam berbentuk senyawa, yang selalu bercampur dengan bahan-bahan yang tidak

dikehendaki.

Pengelolaan logam melibatkan tiga langkah utama, yaitu:

Pemekatan bijih

Ekstraksi logam dari bijih (reduksi kimia menjadi unsur)

Pemurnian

3.2 Saran

Demikianlah makalah yang kami susun. Mungkin dalam makalah ini masih terdapat kesalahan

maka dari itu kami mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan makalah ini

kedepannya. Semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. Terima Kasih.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti

Cotton,dkk. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press

Keenan, dkk. 1993. Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Oxtoby,dkk. 2001. Kimia Modern Jilid II. Jakarta: Erlangga

Syukri. 1999. Kimia Dasar III. Bandung: ITB

http://id.wikipedia.org/wiki/Metalurgi

http://teknikmetalurgiunjani.wordpress.com/2007/05/05/metalurgi-apakah-itu/

http://www.yefrichan.files.wordpress.com/2010/05/ metalurgi -serbuk1.doc