MAKALAH KIMIA DASAR I

“PROFIL Aluminium(Al)”

Disusun oleh:

Jenrinaldo Yohanes Silaen

NIM: DBD 115 034

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan YME yang telah

memberikan kasih serta karunia-Nya kepada penyusun sehingga

penyusun berhasil menyelesaikan makalah ini yang Puji Tuhan

selesai tepat pada waktunya yang berjudul “PROFIL

ALUMINIUM(Al)

Makalah ini berisikan tentang Profil Aluminium(Al).

Diharapkan Makalah ini dapat memberikan informasi kepada kita

semua mengenai Profil Aluminium(Al). Penyusun menyadari bahwa

Makalah ini masih jauh dari kata sempura, oleh karena itu kritik dan

saran dari semua pihak yang bersifat membangun diharapkan dalam

menyempurnakan Makalah ini

Akhir kata, penyusun sampaikan terima kasih. Terutama kepada Ibu

Dra. Rulli Meilawati, M.Pd. Yang telah membimbing dan membina

mata kuliah Kimia Dasar I. Semoga Tuhan YME memberkati segala

usaha kita. Amin.

Palangka Raya, 7 Oktober 2015

Jenrinaldo Yohanes Silaen

i

DAFTAR ISI

KATA

PENGANTAR.................................................................i

DAFTAR

ISI....................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang...........................................................1

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Profil Aluminium(Al)..................................................

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan................................................................

DAFTAR

PUTASTAKA...............................................................

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peningkatan nilai tambah sumber daya mineral Indonesia baru saja menjadi awal

topik aktual dengan diisyahkan UU-Minerba oleh DPR-RI pada 16 Desember

2008 yang menggantikan UU-Pertambangan Umum yang telah berusia lebih dari

40 tahun. Semangat yang ditunjukkan untuk tidak sekedar “menjual tanah air”

dan europhia otonomi daerah mewarnai penyusunan UU-Minerba ini, membuat

pemangku kepentingan harus mempersiapkan diri memasuki era baru ekstraksif

metalurgi. Perjalanan sejarah penelitian dan industri ekstaktif metalurgi di

Indonesia telah banyak mengalami peningkatan penguasaan dan adaptasi

teknologi. Kemampuan merancang dan membangun berbagai tanur peleburan

seperti untuk emas, timah dan besi merupakan hasil karya bangsa ini.

Keberadaan mineral aluminium(Al) sebagai mineral ikutan yang sangat potensial

dan merupakan komponen penting. Keberadan aluminium(Al) di Indonesia telah

lama dikenal sejak lama dan dapat dijadikan sumber pendapatan negara.

1.1 Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini antara lain:

a. Memberikan informasi tentang profil aluminium(Al).

b. Untuk mengetahui kegunaan aluminium(Al).

c. Dapat menjadi referensi bagi pihak-pihak tertentu yang memerlukan.

1

BAB II

PEMBAHASAN

Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al dan nomor atomnya

adalah 13. Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi,

dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat di

kerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padat

dari kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia sekitar 30 juta ton pertahun

dalam bentuk bauksit dan bebatuan lain (corrundum, gibbsite, boehmite,

diaspore, dan lain-lain). Sulit menemukan aluminium murni di alam karena

aluminium merupakan logam yang cukup reaktif.

Aluminium murni adalah logam yang lunak, tahan lama, ringan, dan dapat

ditempa dengan penampilan luar bervariasi antara keperakan hingga abu-abu,

tergantung kekasaran permukaannya. Aluminium murni 100% tidak memiliki

kandungan unsur apapun selain aluminium itu sendiri, namun aluminium murni

yang dijual di pasaran tidak pernah mengandung 100% aluminium, melainkan

selalu ada pengotor yang terkandung di dalamnya.

2

Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminium murni biasanya adalah

gelembung gas di dalam yang masuk akibat proses peleburan dan

pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna, material cetakan akibat kualitas

cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya akibat kualitas bahan baku yang

tidak baik (misalnya pada proses daur ulang aluminium). Umumnya, aluminium

murni yang dijual di pasaran adalah aluminium murni 99%, misalnya aluminium

foil.

Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida, buffered

aspirin, astringents, semprotan hidung, antiprespirant, air minum, knalpot mobil,

asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik

dan kembang api.

Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy dalam tahun 1809 sebagai suatu

unsur dan pertama kali direduksi sebagai logam oleh H. C. Oersted pada tahun

1825. Secara industri Paul Heroult di Perancis dan C. M. Hall di Amerika

Serikat secara terpsah telah memperoleh logam aluminum dari alumina dengan

cara elektrolisa dari garamnya yang terfusi. Sampai sekarang proses Heroult Hall

masih dipakai untuk memproduksi aluminium.

Sumber Alumunium(Al)

- Aluminium merupakan logam yang paling banyak ditemukan di kerak

bumi (8.1%), tetapi tidak pernah ditemukan secara bebas di alam. Selain

pada mineral yang telah disebut di atas, ia juga ditemukan di granit dan

mineral-mineral lainnya. Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat

maupun oksida, yaitu antara lain:

3

- Sebagai silikat misal feldspar, tanah liat dan mika.

- Sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril).

- Sebagai hidrat misal bauksit.

- Sebagai florida misal kriolit.

Sifat – sifat Aluminium(Al)

Sifat-sifat penting yang dimiliki aluminium sehingga banyak digunakan sebagai

material teknik adalah sebagai berikut:

- Berat jenisnya ringan (hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)

- Tahan korosi. Sifat bahan korosi dari aluminium diperoleh karena

terbentuknya lapisan aluminium oksida (Al2O3) pada permukaan

aluminium (fenomena pasivasi). Pasivasi adalah pembentukan lapisan

pelindung akibat reaksi logam terhadap komponen udara sehingga

lapisan tersebut melindungi lapisan dalam logam dari korosi. Lapisan ini

membuat Al tahan korosi tetapi sekaligus sukar dilas, karena perbedaan

melting point (titik lebur).

- Penghantar listrik dan panas yang baik. Aluminium juga merupakan

konduktor panas dan elektrik yang baik. Jika dibandingkan dengan

massanya, aluminium memiliki keunggulan dibandingkan dengan

tembaga, yang saat ini merupakan logam konduktor panas dan listrik

yang cukup baik, namun cukup berat.

- Mudah di fabrikasi/ditempa. Sifat lain yang menguntungkan dari

aluminium adalah sangat mudah difabrikasi, dapat dituang (dicor)

dengan cara penuangan apapun. Dapat deforming dengan cara: rolling,

drawing, forging, extrusi dll. Menjadi bentuk yang rumit sekalipun.

4

- Kekuatannya rendah tetapi pemaduan (alloying) kekuatannya bisa

ditingkatkan. Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi

dengan pemaduan dan heat treatment dapat ditingkatkan kekuatan dan

kekerasannya.

- Kekuatan mekanik meningkat dengan penambahan Cu, Mg, Si, Mn, Zn

dan Ni.

- Sifat elastisnya yang sangat rendah, hampir tidak dapat diperbaiki baik

dengan pemaduan maupun dengan heat treatment.

Ciri-ciri umum

Nama : Aluminium

Lambang : Al

Nomor Atom : 13

Gologan : 13

Periode : IIIA

Blok : P

Massa Atom Standar : 26.9815386

Konfigurasi Elektron : [Ne] 3s2 3p1

Fase : Solid

Kekerasan : 2.75 Mosh

Massa Jenis : 2.70 g.cm-3

Titik Lebur : 660.320C

Titik Didih : 25190C

Kalor Peleburan : 10.71 Kj.mol-1

Kalor Penguapan : 294.0 Kj.mol-1

Bilangan Oksidasi : 3, 2, 1

Elektronegativitas : 1.61 (Skala Pauling)

5

Jari-jari Atom : 143 pm

Jari-jari Kovalen : 121±4 pm

Jari-jari Van der Waals : 184 pm

Struktur Kristal : face-centered cubic

Pembenahan Magnetik : Paramagnetik

Modulus Young : 70 GPa

Modulus Shear : 26 GPa

Bulk Modulus : 76 GPa

Rasi Poisson : 0.35

Kekerasan Viker : 167 MPa

Kekerasan Brinell : 245 Mpa

Kekuatan tensil

Kekuatan tensil adalah besar tegangan yang didapatkan ketika dilakukan

pengujian tensil. Kekuatan tensil ditunjukkan oleh nilai tertinggi dari tegangan

pada kurva tegangan-regangan hasil pengujian, dan biasanya terjadi ketika

terjadinya necking. Kekuatan tensil bukanlah ukuran kekuatan yang sebenarnya

dapat terjadi di lapangan, namun dapat dijadikan sebagai suatu acuan terhadap

kekuatan bahan.

Kekuatan tensil pada aluminium murni pada berbagai perlakuan umumnya

sangat rendah, yaitu sekitar 90 MPa, sehingga untuk penggunaan yang

memerlukan kekuatan tensil yang tinggi, aluminium perlu dipadukan. Dengan

dipadukan dengan logam lain, ditambah dengan berbagai perlakuan termal,

aluminium paduan akan memiliki kekuatan tensil hingga 580 MPa (paduan

7075).

6

Kekerasan

Kekerasan gabungan dari berbagai sifat yang terdapat dalam suatu bahan yang

mencegah terjadinya suatu deformasi terhadap bahan tersebut ketika

diaplikasikan suatu gaya. Kekerasan suatu bahan dipengaruhi oleh elastisitas,

plastisitas, viskoelastisitas, kekuatan tensil, ductility, dan sebagainya. Kekerasan

dapat diuji dan diukur dengan berbagai metode. Yang paling umum adalah

metode Brinnel, Vickers, Mohs, dan Rockwell. Kekerasan bahan aluminium

murni sangatlah kecil, yaitu sekitar 65 skala Brinnel, sehingga dengan sedikit

gaya saja dapat mengubah bentuk logam. Untuk kebutuhan aplikasi yang

membutuhkan kekerasan, aluminium perlu dipadukan dengan logam lain

dan/atau diberi perlakuan termal atau fisik. Aluminium dengan 4,4% Cu dan

diperlakukan quenching, lalu disimpan pada temperatur tinggi dapat memiliki

tingkat kekerasan Brinnel sebesar 135.

Ductility

Ductility didefinisikan sebagai sifat mekanis dari suatu bahan untuk

menerangkan seberapa jauh bahan dapat diubah bentuknya secara plastis tanpa

terjadinya retakan. Dalam suatu pengujian tensil, ductility ditunjukkan dengan

bentuk neckingnya; material dengan ductility yang tinggi akan mengalami

necking yang sangat sempit, sedangkan bahan yang memiliki ductility rendah,

hampir tidak mengalami necking. Sedangkan dalam hasil pengujian tensil,

ductility diukur dengan skala yang disebut elongasi. Elongasi adalah seberapa

besar pertambahan panjang suatu bahan ketika dilakukan uji kekuatan tensil.

Elongasi ditulis dalam persentase pertambahan panjang per panjang awal bahan

yang diujikan.

7

Aluminium murni memiliki ductility yang tinggi. Aluminium paduan memiliki

ductility yang bervariasi, tergantung konsentrasi paduannya, namun pada

umumnya memiliki ductility yang lebih rendah dari pada aluminium murni,

karena ductility berbanding terbalik dengan kekuatan tensil, serta hampir semua

aluminum paduan memiliki kekuatan tensil yang lebih tinggi dari pada

aluminium murni.

Sifat Kimia

- Serbuk alumunium dipanaskan dalam uap air menghasilkan hidrogen dan

alumunium oksida. Reaksinya berlangsung relatif lambat karena adanya

lapisan alumunium oksida pada logamnya, membentuk oksida yang lebih

banyak selama reaksi.

- Alumunium akan terbakar dalam oksigen jika bentuknya serbuk,

sebaliknya lapisan oksidanya yang kuat pada alumunium cenderung

menghambat reaksi. Jika kita taburkan serbuk alumunium ke dalam nyala

bunsen, maka akan kita dapatkan percikan. Alumunium oksida yang

berwana putih akan terbentuk.

- Alumunium seringkali bereaksi dengan klor dengan melewatkan klor

kering di atas alumunium foil yang dipanaskan sepanjang tabung.

Alumunium terbakar dalam aliran klor menghasilkan alumunium klorida

yang kuning sangat pucat. Alumunium klorida ini dapat menyublim

(berubah dari padatan ke gas dan kembali lagi) dan terkumpul di bagian

bawah tabung saat didinginkan.

8

Proses Pemurnian Refinery Pembuatan Aluminium

Pembuatan Aluminium terjadi dalam dua tahap:1. Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk

memperoleh aluminium oksida (alumina), dan2. Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida

untuk menghasilkan aluminium murni.

Proses Bayer

Al2O3

Bijih bauksit mengandung 50-60% Al2O3 yang bercampur dengan zat-zat pengotor terutama Fe2O3 dan SiO2. Untuk memisahkan Al2O3 dari zat-zat yang tidak dikehendaki, kita memanfaatkan sifat amfoter dari Al2O3.

Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH),

Al2O3(s) + 2 NaOH(aq) + 3 H2O(l) 2 NaAl(OH)4(aq)

Aluminium oksida larut dalam NaOH sedangkan pengotornya tidak larut. Pengotor-pengotor dapat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.

2 NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) 2 Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)

Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)

2 Al(OH)3(s) Al2O3(s) + 3 H2O(g)

9

Proses Hall-Heroult

Selanjutnya adalah tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis menurut proses Hall-Heroult. Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 °C. Sebagai anode digunakan batang grafit.

Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al2O3. Pada elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6) yang berfungsi untuk menurunkan titik lebur Al2O3 (titik lebur Al2O3 murni mencapai 2000 °C), campuran tersebut akan melebur pada suhu antara 850-950 °C. Anode dan katodenya terbuat dari grafit. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Al2O3(l) 2 Al3(l) + 3 O2-(l)

Anode (+) : 3 O2- (l) 3/2 O2(g) + 6e−

Katode (-) : 2 Al3(l) + 6e- + 2 Al(l)

Reaksi sel : 2 Al3 + 3 O2-(l) 2 Al(l) + 3/2 O2(g)

Peleburan alumina menjadi aluminium logam terjadi dalam tong baja yang disebut pot reduksi atau sel elektrolisis. Bagian bawah pot dilapisi dengan karbon, yang bertindak sebagai suatu elektroda (konduktor arus listrik) dari sistem. Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit dan CaF2 di dalam pot dimana pada pot tersebut terikat serangkaian batang karbon dibagian atas pot sebagai katoda. Karbon anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 5-10 V antara anoda dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Tetapi, arus listrik dapat diperbesar sesuai keperluan, seperti dalam keperluan industri. Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat menghasilkan 66.000-110.000 ton aluminium per tahun. Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya akan menghasilkan 1 ton aluminium.

10

Daur ulang Aluminium

Salah satu keuntungan aluminium lainnya adalah mampu didaur ulang tanpa

mengalami sedikitpun kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah

struktur aluminium, daur ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali.

Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang

digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan tambang. Di Eropa,

terutama negara Skandinavia, 95% aluminium yang beredar merupakan bahan

hasil daur ulang. Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan

dengan pemanasan suhu tinggi beberapa sampah aluminium. Hal ini akan

menghasilkan endapan. Endapan ini dapat diekstraksi ulang untuk mendapatkan

aluminium, dan limbah yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan

campuran aspal dan beton karena merupakan limbah yang berbahaya bagi alam.

Sebagai produk utama dihasilkan alumunium yang meleleh kemudian dicetak

kembali untuk dikomersialkan.

Klasifikasi Alumunium dan Penggolongan Paduannya

Aluminium Murni

Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak dalam

keadaan biasa, hanya memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak

untuk penggunaan yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan

logam lain.

Aluminium Paduan

Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon,

magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.

11

Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan

meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika

melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai

meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula

dalam logam, namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya

bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana

proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan

penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.

Paduan Aluminium-Silikon

Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan

kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium

paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih

tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat

terbentuknya kristal granula silika.

Paduan Aluminium-Magnesium

Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam

paduan yang cukup drastis, dari 660 oC hingga 450 oC. Namun, hal ini tidak

menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan

mudah karena korosi akan terjadi padasuhu di atas 60 oC. Keberadaan

magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada

temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami

failure pada temperatur tersebut.

12

Paduan Aluminium-Tembaga

Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun

rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki

konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl2

dalam logam yang menjadikan logam rapuh.

Paduan Aluminium-Mangan

Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan

pengerasan tegangan dengan mudah (work-hardening) sehingga didapatkan

logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh.

Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan

aluminium.

Paduan Aluminium-Seng

Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena

merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini

memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan

5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi

sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan

1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki

elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.

13

Paduan Aluminium-Lithium

Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis

dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium,

setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak

3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium

tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat

meningkatkan biaya keselamatan kerja.

Paduan Aluminium-Skandium

Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada

paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan

yang panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain

yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama,

yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat

pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5%.

Paduan Aluminium-Besi

Besi (Fe) juga kerap kali muncul dalam aluminium paduan sebagai suatu

"kecelakaan". Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan

menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek

kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara

signifikan, namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang

sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08%

mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan menambah skala

Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X,

dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.

14

Paduan Alnico

Alnico merupakan paduan yang tersusun dari aluminium (Al), nikel (Ni), dan

kobalt (Co), dengan penambahan besi, tembaga dan kadang titanium. Alnico

mengandung 8-12% Al, 15-26% Ni, 5-24% Co, lebih dari 6% Cu, lebih dari 1%

Ti dan sisanya adalah Fe. Kegunaan utama dari paduan alnico adalah sebagai

magnet.

Paduan Duralumin

Duralumin (juga disebut duraluminum, duraluminium, atau dural) adalah nama

dagang dari salah satu tipe dari paduan aluminium. Paduan utamanya terdiri dari

tembaga, mangan, dan magnesium. Paduan yang paling umum digunakan adalah

tipe AA2024, yang mengandung 4,4% tembaga, 1,5% magnesium, 0,6% mangan

dan 93,5% aluminium. Besar yield strength adalah 450 MPa, dengan variasi

yang bergantung pada komposisi dan temper.

Meskipun penambahan tembaga memperbaiki kekuatan, penambahan tembaga

juga membuat paduan ini mudah terkorosi.

Paduan Silumin

Silumin adalah paduan aluminium yang mengandung silicon sekitar 4% dan

22%. Silumin memiliki ketahanan korosi yang tinggi, sehingga silumin sangat

bermanfaat dalam peralatan basah. Penambahan silicon pada aluminium juga

membuat silumin lebih cair.

Silumin sangat baik kecairannya, mempunyai permukaan yang bagus, tanpa

kegetasan panas, sangat baik untuk paduan coran, dan koefisien pemuaian yang

kecil.

15

Koefisien pemuaian termal silumin sangat rendah oleh karena itu paduannya pun

mempunyai koefisien yang rendah apabila ditambah Si lebih banyak.

Aluminium paduan jenis memiliki biaya produksi yang lebih tinggi karena

memerlukan teknik khusus dalam pembentukannya hingga aluminium siap

untuk dipakai. Teknik ini akan menghasilkan paduan dengan kekuatan tensil

yang cukup tinggi, yaitu di atas 400 MPa, sehingga pengurangan massa dapat

dilakukan untuk mengurangi biaya dan mendapatkan kekuatan yang sesuai untuk

aplikasi tertentu.

Perlakuan termal yang umum dilakukan adalah:

- Pengerjaan logam dengan menggunakan panas (misal: hot extrusion)

- Memanaskan logam hingga mendekati titik leburnya, lalu didinginkan

secara perlahan. Proses ini disebut annealing, dan menghasilkan logam

yang lunak.

- Pendinginan dengan cepat, baik dengan menggunakan es, air dingin,

ataupun air mendidih sesuai kebutuhan. Proses ini dinamakan quenching.

- Disimpan pada temperatur tertentu (umumnya mendekati titik leburnya)

selama beberapa lama (antara 1 jam hingga 40 hari). Proses ini disebut

artificial age hardening.

Perlakuan termal dapat berupa kombinasi nomor dua, tiga, dan empat, namun

ada juga yang melakukan penyimpanan selama beberapa lama pada suhu kamar

setelah quenching sebelum siap digunakan. Ada juga yang ditempa pada suhu

kamar sebelum disimpan pada suhu tinggi.

Penyimpanan pada suhu tinggi bermanfaat untuk meningkatkan kekerasan dan

kekuatan tensil. Nilai peningkatan kekuatan tensil dapat mencapai tiga kalinya

jika dibandingkan dengan aluminium paduan tanpa perlakuan termal.

16

Pengkodean aluminium tempa berdasarkan International Alloy Designation

System adalah sebagai berikut:

- Seri 1xxx merupakan aluminium murni dengan kandungan minimun

99,00% aluminium berdasarkan beratnya.

- Seri 2xxx adalah paduan dengan tembaga. Terdiri dari paduan bernomor

2010 hingga 2029.

- Seri 3xxx adalah paduan dengan mangan. Terdiri dari paduan bernomor

3003 hingga 3009.

- Seri 4xxx adalah paduan dengan silikon. Terdiri dari paduan bernomor

4030 hingga 4039

- Seri 5xxx adalah paduan dengan magnesium. Terdiri dari paduan dengan

nomor 5050 hingga 5086.

- Seri 6xxx adalah paduan dengan silikon dan magnesium. Terdiri dari

paduan dengan nomor 6061 hingga 6069

- Seri 7xxx adalah paduan dengan seng. Terdiri dari paduan dengan nomor

7070 hingga 7079.

- Seri 8xxx adalah paduan dengan lithium.

Perlu diperhatikan bahwa pengkodean aluminium untuk keperluan penempaan

seperti di ats tidak berdasarkan pada komposisi paduannya, tetapi berdasarkan

pada sistem pengkodean terdahulu, yaitu sistem Alcoa yang menggunakan

urutan 1 sampai 79 dengan akhiran S, sehingga dua digit di belakang setiap kode

pada pengkodean di atas diberi angka sesuai urutan Alcoa terdahulu.

Pengecualian ada pada paduan magnesium dan lithium.

17

Pengkodean untuk aluminium cor berdasarkan Aluminium Association adalah

sebagai berikut:

- Seri 1xx.x adalah aluminium dengan kandungan minimal 99%

aluminium

- Seri 2xx.x adalah paduan dengan tembaga

- Seri 3xx.x adalah paduan dengan silikon, tembaga dan magnesium

- Seri 4xx.x adalah paduan dengan silikon

- Seri 5xx.x adalah paduan dengan magnesium

- Seri 7xx.x adalah paduan dengan seng

- Seri 8xx.x adalah paduan dengan lithium

Perlu diperhatikan bahwa pada digit kedua dan ketiga menunjukkan persentase

aluminiumnya, sedangkan digit terakhir setelah titik adalah keterangan apakah

aluminium dicor setelah dilakukan pelelehan pada produk aslinya, atau dicor

segera setelah aluminium cair dengan paduan tertentu. Ditulis hanya dengan dua

angka, yaitu 1 atau 0.

Klasifikasi aluminium pada Standar Nasional Indonesia tidak berdasarkan pada

konsentrasi paduan maupun perlakuannya. Klasifikasi aluminium paduan pada

Standar Nasional Indonesia didasarkan pada aplikasi aluminium tersebut.

Berikut ini adalah contoh penomoran aluminium pada Standar Nasional

Indonesia:

- 03-2583-1989 aluminium lembaran bergelombang untuk atap dan

dinding

- 07-0417-1989 ekstrusi aluminium paduan

- 03-0573-1989 jendela aluminium paduan

- .07-0603-1989 aluminium ekstrusi untuk arsitektur

- 07-0733-1989 ingot aluminium primer

18

- 07-0734-1989 aluminium ekstrusi untuk arsitektur, terlapis bahan

anodisasi

- 07-0828-1989 ingot aluminium sekunder

- 07-0829-1989 ingot aluminium paduan untuk cor

- 07-0851-1989 plat dan lembaran aluminium

- 07-0957-1989 aluminium foil dan paduannya

- 04-1061-1989 kawat aluminium untuk penghantar listrik

Terdapat 84 produk aluminium yang terdaftar dalam Sistem Informasi Standar

Nasional Indonesia, berupa aluminium murni dan paduannya, senyawa

aluminium, bahkan petunjuk teknis pembuatan aluminium dan aplikasinya juga

merupakan produk terdaftar di SNI.

Aplikasi atau Kegunaan Alumunium

Aluminium adalah logam non-besi yang paling banyak digunakan di seluruh

dunia. Produksi global dunia pada tahun 2005 mencapai 31,9 juta ton, melebihi

produksi semua logam non-besi lainnya. Ada beberapa kegunaan umum dari

alumunium yaitu sebagai berikut :

- Aluminium memiliki rasio kekuatan terhadap massa yang paling tinggi,

sehingga banyak digunakan sebagai bahan pembuat pesawat dan roket.

Aluminium juga dapat menjadi reflektor yang baik; lapisan aluminium

murni dapat memantulkan 92% cahaya.

- Aluminium murni, saat ini jarang digunakan karena terlalu lunak.

Penggunaan aluminium murni yang paling luas adalah aluminium foil

(92-99% aluminium).

19

Aluminium Foil

- Paduan aluminium-magnesium umumnya digunakan sebagai bahan

pembuat badan kapal. Paduan lainnya akan mudah mengalami korosi

ketika berhadapan dengan larutan alkali seperti air laut.

- Pesawat terbang, dibuat dengan menggunakan paduan 7075, Al-Zn.

Pesawat Terbang

- Paduan aluminium-tembaga-lithium digunakan sebagai bahan pembuat

tangki bahan bakar pada pesawat ulang-alik milik NASA

- Uang logam juga terbuat dari aluminium yang diperkeras. Hingga saat

ini, sulit dicari apa bahan paduan uang pembuat uang logam berwarna

putih keperakan ini, kemungkinan dirahasiakan untuk mencegah

pemalsuan uang logam.

20

- Velg mobil juga menggunakan bahan aluminium yang dipadu dengan

magnesium, silicon, atau keduanya, dan dibuat dengan cara ekstrusi atau

dicor.

Velg Mobil

- Beberapa jenis roda gigi menggunakan paduan Al-Cu. Penggunaan

paduan Cu untuk mendapatkan tingkat kekerasan yang cukup dan

memperpanjang usia benda akibat fatigue.

- Sektor pembangunan perumahan, untuk kusen pintu dan jendela.

Kusen Pintu

21

- Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.

Kemasan Minuman

- Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang

kerajinan.

Panci Aluminium

- Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi

(III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk

menyambung rel kereta api.

- Pembuatan Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O). Tawas digunakan untuk

menjernihkan air pada pengolahan air minum.

Tawas

22

- Pembuatan Aluminium Sulfat (Al2(SO4)3.18H2O) digunakan untuk

industri kertas dan karton, pewarna pada industri tekstil, dan pemadam

kebakaran jenis busa. (bila dicampur dengan NaHCO3 dan zat

pengemulsi).

Aluminium Sulfat

Dampak dan Penanggulangan Bahaya alumunium bagi manusia

Dampak yang ditimbulkan akibat terpapar serbuk alumunium yaitu sebagai

berikut :

- Kerusakan pada sistem saraf pusat

- Kerusakan Paru-paru

- Demensia (Menurunnya kekuatan intelektual otak)

- Kehilangan memori ingatan

- Kelesuan

- Gemetar berat

23

Penanggulangan yang bisa dilakukan terhadap bahaya diatas yaitu :

- Terapi farmakologis seperti menggunakan obat asetilkolinesterase

inhibitor, vitamin dan antioksidan

- Sesegera Minum air sebanyak mungkin ketika bahan yang mengandung

alumunium tertelan

- Menggunakan obat hirup (Ventolin Inhaler)

- Meminum obat levodopa, bromokriptin, pergolid, selegilin atau

antikolinergik

Dampak dan Penanggulangan bahaya alumunium bagi Lingkungan

Dampak lingkungan yang terjadi akibat tercemar oleh alumunium diantaranya :

Pencemaran kehidupan air

Ion alumunium bereaksi dengan protein dalam insang ikan dan embrio katak

yang mengakibatkan kematian. Hewan seperti burung atau bahkan manusia yang

memakan ikan tersebut juga akan otomatis terkontaminasi.

Pencemaran udara

Debu alumunium mudah terhisap oleh burung, serangga, atau manusia yang

mengakibatkan berat badan turun drastis, penurunan aktivitas hingga terjadi

kematian.

24

Pencemaran tanah

Alumunium terakumulasi dalam air tanah yang akan merusak akar tanaman dan

mencemari bagian dalam tanaman sehingga bila ada hewan atau manusia yang

memakan tanaman tersebut maka akan terpapar secara tidak langsung. Selain itu

alumunium juga dapat mengurangi kadar posfat karena ion alumunium bereaksi

dengan ion posfat, sehingga organisme-organisme tanah akan kekurangan fosfat

sebagai protein yang akan menyebabkan kemtaian organisme tersebut.

Penanggulangan lingkungan yang dapat dilakukan diantaranya sebagai berikut :

- Bioremoval atau penambahan biomassa/mikroorganisme yang dapat

mengurangi kandungan logam dalam air

- Penyaringan air menggunakan filter mangan zeolit dan filter karbon aktif

yang dilengkapi dengan filter cartridge dan sterilisator Ultra Violet untuk

menangkap segala bentuk ion logam berbahaya dalam air

- Perebusan tanaman dengan NaCl dan asam asetat konsentrasi rendah

yang akan menetralisir kandungan logam dalam tanaman.

Kelemahan dan kelebihan aluminium dibanding kayu

Kelebihan aluminium dibangding kayu yaitu:

Bebas rayap dan tidak keropos, warna tidak akan luntur, tidak perlu di cat ulang,

kedap air, udara dan suara, sifat bahan yang lentur dan ulet serta pemasangan

yang mudah dan cepat.

25

Kelemahan aluminium yaitu:

Keterbatasan untuk ukuran tinggi dan lebar(untuk ukuran diluar normal) kuran

1.5-2 meter. Pemakaian kusen, pintu dan jendela aluminium pada rumah tinggal

terkesan kurang alamiah, harganya relatif mahal, terbatas dalam warna dan tidak

kuat dalam menahan beban.

26

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminium

hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia wohler. Aluminium

adalah logam yang berwarna putih perak dan tergolong ringan yang

mempunyai massa jenis 2,7 gr cm3. Aluminium merupakan elemen yang

berjumlah sekitar 8% dari seluruh komposisi bumi dan paling berlimpah

ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida,

buffered aspirin, astrigents, semprotan hidung, antiprespirant, air minum,

knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan

masak, kaleng, keramik dan kembang api.

26

DAFTAR PUSTAKA

http://webmineral.com/data/Aluminium.shtml 07 Oktober

2015

https://id.m.wikipedia.org/wiki/Aluminium 07 Oktober 2015

http://putrarajawali76.blogspot.com/2013/02/makalah-

aluminium.html 07 Oktober 2015

27