There was an error in this gadget

Thursday, September 30, 2010

Pembuatan Aluminium

Pembuatan Aluminium
Pada tahun 1825 Oersted memperoleh aluminium murni dengan cara mereduksi aluminium klorida dengan amalgama kalrum merkurium :
AlCl3 (s) + 3K(Hg)x (l)¬ 3KCl (s) + Al(Hg) 3x (l)
Kemudian dengan destilasi merkurium dapat dipisahkan dan akhirnya diperoleh logam aluminium.
Sejak tahun 1866 aluminium diperoleh dengan proses Hall-Heroult dan pada tahun 1980 produksi dunia melalui proses ini mencapai 107 ton. Pada proses ini aluminium diperoleh dengan cara elektrolisis aluminium oksida yang dilarutkan dalam leburan klorit ( Na3AlF6 ). Bahan baku bauksit, masih merupakan campuran aluminium oksida, besi (III) oksida dan silikat, karena itu ada dua tahap dalam produksi aluminium yaitu tahap reaksi pemurnian untuk mendapatkan aluminium murni dan tahap elektrolisis untuk mendapatkan aluminium
Tahap 1 : Reaksi pemurnian dengan basa NaOH :
Aluminium oksida yang terdapat dalam bahan baku bauksit bereaksi dengan NaOH menurut reaksi :
Al2O3 (s) + 2 OH- (aq) + 3H2O (l) 2 [ Al(OH)4)]- (aqa)
SiO2 yang ada dalam bahan tersebut juga bereaksi dengan NaOH menurut reaksi :
SiO2 (s) + 2 OH- (aq) SiO32- (aq) + H2O (l)
Dengan mengalirkan gas CO2 , larutan Al(OH)4 akan bereaksi dan menghasilkan endapan Al(OH)3 , kemudian dipisahkan dengan penyaringan :
Al(OH)4 (aq) + CO2 (g) Al(OH)3 (s) + CO32- (aq) + H+ (aq)
Al2O3 murni diperoleh dengan pemanasan aluminium hidroksida :
Al(OH)3 (s) Al2O3 (s) + 3 H2O (g)
Tahap 2 : Elektrolisis Al2O3 :
Sel elektrolisis dibuat dari baja yang dilapisi dengan grafit. Grafit ini berfungsi sebagai katoda dan anoda dibuat dari carbón. Al2O3 dilarutkan dalam leburan krolit Na2AlF6 . Secara sederhana reaksi dalam elektroda dapat ditulis sebagai berikut :
Katoda : AlF4- (aq) + 3 e Al (s) + 4 F- (aq) atau
2 Al3- (aq) + 6 e 3 Al (s)
Anoda : 2 AlOF54- (aq) + C CO2 (g) + AlF63- (aq) + AlF4- (aq) + 4 e atau
3 O2- (aq) + 3/2 CO2 (g) 3/2 CO2 (g) + 6 e
Secara sederhana reaksi keseluruhan dapat ditulis menjadi :
2 Al2O3 (s) + 3 C (s) 4 Al (s) + 3 CO 2 (g)
Logam aluminium banyak digunakan sebagai bahan untuk bangunan, industri, alat-alat rumah tangga dan untuk melapisi logam lain agar tahan karat.
Sifat-sifat Aluminium
Aluminium adalah logam putih keperakan dan sangat ringan, memiliki daya hantar panas maupun daya hantar listrik yang tinggi. Beberapa reaksi kimia aluminium :
Mudah terbakar dalam nyala api dan menghasilkan panas reaksi yang tinggi :
2 Al + 3/2 O2 Al2O3 + 399 k.cal.
Sifat ini digunakan sebagai dasar untuk mereduksi beberapa sulfida dan oksida.
Bereaksi dengan asam menghasilkan gas hidrogen
2 Al (s) + 6 H+ (aq) 2 Al3+(aq) + 3 H2 (aq)
Bereaksi dengan basa kuat terutama basa alkali, menghasilkan gas H2. Reaksinya :
2 Al (s) + 2 OH- (aq) + 2 H2O (l) 2 AlO2- + 3 H2 (g)
Dengan udara, logam ini membentuk lapisan yang oksida yang kuat pada permukaannya yang dapat melindungi logam dari oksidasi lebih lanjut

Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon, serta merupakan unsur logam yang paling melimpah. Namun, Aluminium tetap merupakan logam yang mahal karena pengolahannya sukar. Mineral aluminium yang bernilai ekonomis adalah bauksit yang merupakan satu-satunya sumber aluminium. Kriloit digunakan pada peleburan aluminium, sedang tanah liat banyak digunakan untuk membuat batu bata, keramik. Di Indonesia, bauksit banyak ditemukan di pulau Bintan dan di tayan (Kalimantan Barat).
Pengolahan Alumininum
Aluminium dibuat menurut proses Hall-heroult yang ditemukan oleh Charles M. Hall di Amerika Serikat dan Paul Heroult tahun 1886. Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap :
1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni.
2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis
Pemurnian bauksit melalui cara :
a. Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk NaCl(OH)4.
b. Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan mengalirkan gas CO2 Al mengendap sebagai Al(OH)3
c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak berair.
Bijih –bijih Aluminium yang utama antara lain:
• bauksit
• mika
• tanah liat
Peleburan Alumina

Beberapa nijih Al yang utama :
1. Bauksit (Al2O3. 2H2O)
2. Mika (K-Mg-Al-Slilkat)
3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O) 1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)


Penggunaan Aluminium
Beberapa penggunaan aluminium antara lain:
1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.
2. untuk membuat badan pesawat terbang.
3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela.
4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.
5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.
6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.
1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)
Tawas mempunyai rumus kimia KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O. Tawas digunakan untuk menjernihkan air pada pengolahan air minum.
2. Alumina (Al2O3)
Alumin adiedakan atas alfa0allumina dan gamma-allumina. Gamma-alumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3 di bawah 4500C. Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas.
2. Proses terbentuknya timah:
SnO2 (s) +2C(s) Sn(l) +2CO(g)
Penggunaan Timah
1. Untuk membuat kaleng (tim plate) berbagai macam produk.
2. Melapisi kaleng yang tebuat dari besi yang akan melindungi besi dari perkaratan.
3. Membuat logam campur, misalnya perunggu (paduan timah, tembaga, seng) dan solder (paduan timah dan timbal)
3.
Mineral timbale
galena (PbS) dengan proses pemanggangan. Anglesite, cerussite, dan minim adalah mineral-mineral timbal yang lazim ditemukan.

Kegunaan timbale
Logam ini sangat efektif sebagai penyerap suara. Ia digunakan sebagai tameng radiasi di sekeliling peralatan sinar-x dan reaktor nuklir. Juga digunakan sebagai penyerap getaran. Senyawa-senyawa timbal seperti timbal putih, karbonat, timbal putih yang tersublimasi, chrome yellow (krom kuning) digunakan secara ekstensif dalam cat. Tetapi beberapa tahun terakhir, penggunaan timbal dalam cat telah diperketat untuk mencegah bahaya bagi manusia.

Kelimpahan timbal :
PbS kadang-kadang tercampur dengan sulfida dari tembaga, Zn, dan Antimon. Sebagian besar ditemukan di Inggris, Amerika, Meksiko., Australia dan Burma. Timbal ditemukan sebagai anglesit (PbSO4) atau lanarkit (PbO.PbSO4) atau cerrusit (PbCO3).

v Sifat Fisik :
§ Logam lunak dengan warna ciri khas timbal.
§ Titik leleh 327oC.
§ Logam berat karena memiliki densitas tinggi.
§ Logam mengkilat ketika baru dipotong. Jika kontak dengan udara berwarna buram, karena terjadi pembentukan PbO atau PbCO3.

v Senyawa Pb :
Timbal monoksida (PbO) dibuat dengan pemanasan timbal dalam udara temperatur tinggi. Reaksi :
2Pb + O2 → PbO
PbO dapat bereaksi dengan alkali membentuk plumbittest :
PbO + 2NaOH → Na2PbO2
v Kegunaan :
o Pipa air.
o Bungkus kabel.
o Akumulator timbal.
o Bingkai kaca
o Peluru timbal
o Bilik timbal dalam pembuatan H2SO4.
o Digunakan dalam alloy logam.
o Campuran bahan atap.
o Lempengannya dipakai sebagai bahan radioaktif, karena memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam menahan sinar X.
o Dalam industri cat
PbCrO4 (kuning) jalan atau bahan plastik.
PbMoO4 (merah orange).
PbO (kuning kenari).
2PbCO3.Pb(OH)2 (putih).
PbO4 (moni) untuk menghambat terjadi korosi dan sebagai cat dasar.
o Dalam industri keramik (PbSiO5 sebagai pelapis glasrr).
o Dalam bensin TEL (Tetra Etil Lead) atau (C2H4)4Pb sebagai bahan anti letupan.

No comments:

Post a Comment