BAHAN BAKU DAN PRODUK INDUSTRI
Tahap 3. Pengerjaan Akhir
D. Dasar Teori Elektroplating
2. Pelapisan Tembaga
2.6.2. Gelas dan Kuarsa
Gelas termasuk kelompok vitroida atau termogel, yang merupakan senyawa kimia dengan susunan yang kompleks. Senyawa tersebut diperoleh dengan membekukan lelehan yang lewat dingin. Gelas ialah produk yang "amorf dan bening dengan kekerasan dan elastisitas yang cukup, tetapi sangat rapuh.
Pembuatan: Gelas dibuat dari campuran pasir, soda, batu. kapur, natrium sulfat, feldspar, senyawa boron dan aluminium serta bahan aditif lain, tergantung pada jenisnya. Dalam oven, campuran dileburkan misalnya pada temperatur I600oC. Leburan tersebut didinginkan sampai Pembuatan gelas kira-kira 1100oC. Produk-produk jadi atau setengah jadi (misalnya pelat, pipa, benda berongga, batang dan barang yang dipres) dapat dibuat langsung dari leburan tersebut. Hal penting dalam pembuatan bahan itu adalah pendinginan bertahap dan perlahan-lahan. Mula-mula bahan didinginkan sampai temperatur transformas i (perubahan dari plastis ke elastis). Setelah perubahan tersebut, bahan didinginkan lagi hingga tuntas. Dengan cara demikian tidak akan terjadi tegangan dalam bahan yang dapat mengakibatkan retak secara tiba-tiba pada bahan ketika digunakan.
Sifat-sifat: Gelas merupakan bahan yang dapat ditembus oleh cahaya tampak dan sinar infra merah, tetapi tidak oleh sinar ultraviolet.
Gelas yang mengandung Pb tidak dapat dilewati oleh sinar Rontgen. Pemanasan akan menyebabkan pemuaian gelas yang besarnya sangat berbeda satu sama lain (tergantung koefisien pemuaian). Bila pemanasan atau pendinginan berlangsung terlalu cepat atau terkonsentrasi pada satu titik, akan terjadi tegangan. Karena gelas bersifat rapuh, tegangan tersebut dapat menimbulkan retakan. Bahan aditif khusus seperti boron oksida dapat membuat gelas kimia lebih tahan terhadap bahan kimia dan perubahan temperatur. Kuarsa memiliki sifat tennis yang lebih baik karena koefisien pemuaiannya sangat kecil.
Gelas merupakan isolator listrik yang baik dan penghantar panas yang buruk (terutama glass wool). Gelas kimia akan berubah sifatnya setelah digunakan bertahun-tahun atau dalam waktu yang lebih singkat lagi bila dipakai untuk temperatur yang lebih dari 150'C. Perubahan ini dimulai dengan teradinya kristalisasi pada beberapa tempat dan akhimya pada seluruh tempat. Dengan demikian, gelas menjadi lebih rapuh dan tidak dapat digunakan.
Ketahanan kimia:
Gelas sangat mudah rusak oleh lelehan alkali, alkali karbonat, (pH 10), hidrogen, fluorida, dan agak mudah rusak oleh basa panas dengan pH 7 – 10, serta larutan panas asam anorganik yang mengandung air, misalnya HCl 30%.
Pengolahan dan penggunaan: Gelas dapat dibentuk dengan cara memanaskannya lagi (peniupan kaca). Selain itu gelas dapat digerinda dingin, dibor, dipotong, direkat, diperkuat (dengan plastik/serat gelas) dan bisa diberi tegangan (kaca pengaman) dengan pengerjaan panas.
Penggunaan: Gelas digunakan sebagai bahan bila dibutuhkan peralatan yang tembus pandang dan mempunyai ketahanan kimia yang tinggi. Contohnya pipa, kaca pengintip, organ penyekat, bejana kecil dalam operasi, botol keranjang, botol kecil, alat penukar panas, pompa, siklon, filter sinter, dan alat laboratorium. Secara khusus, gelas dapat digunakan sebagai kaca pengaman, bahan isolasi, kaca optik (misalnya untuk filter), kaca jendela, dan cermin.
Keamanan: Botol biasa dan botol keranjang tidak holeh diberi beban tekanan. Bila tidak ada petunjuk kerja intern maka petunjuk kerja yang dikeluarkan oleh perusahaan pembuat gelas kimia harus diberlukukan.
2.6.3. Email
Email adalah bahan ticlak tembus pandang yang dibakarkan secara berlapis (3 - 6 lapis) pada bahan dasar. Email merupakan massa yang mirip gelas dan dapat menempel dengan kuat. Email terbentuk setelah campuran organik yang merigandung kuarsa dalam air dilapiskan ke alas permukaan logam dengan cara pelelehan dan "sinter".
Sifat-sifat: Email mempunyai sifat mirip gelas. Karena koefisien pemuaiannya lebih kecil dari pada baja, ada kemungkinan email bisa retak pada saat pemanasan. Hal ini disebabkan baja memuai lebih panjang. Demikian pula pada pendinginan yang cepat, email dapat menjadi retak karena tegangan tarik. Adanya retak-retak menyebabkan bahan proses dapat menerobos masuk, menyerang baja dan menyebar dibawah lapisan email. Apabila pada proses ini terbentuk gas seperti H2, gas tersebut dapat mengangkat lapisan email sehingga terkelupas. Untuk memperkecil bahaya ini, pada pembuatan peralatan email, email diberi tekanan-tegangan awal. Dengan demikian, penggunaan dengan perbedaan temperatur yang lebih besar diperbolehkan, sehingga peralatan dapat dipanaskan/didinginkan lebih cepat. Petunjuk dari perusahaan pembuat harus diberlakukan bila tidak ada petunjuk intem.
Penggunaan: Peralatan email digunakan dalam produksi bila produk yang diinginkan harus mempunyai kemurnian yang tinggi dan/atau peralatan harus mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap asam.
Gambar 2.41. Pembuatan email
Gambar 2.42. Bahaya keretakan la pisan email karena ∆t yang terlalu besar
Email Barang
Bahan baku : - dicampur - digiling
Hembusan pasir
Pelelehan
Penuangan ke dalam air
Penggilingan dalam air
Pengujian
Penyemprotan, perendaman, penuangan
Pengeringan
Pembakaran
Pengujian
Petunjuk penggunaan:
9 Pukulan atau benturan dengan benda keras harus dihindari. Misalnya pembersihan lubang yang tersumbat harus menggunakan kayu lunak. Bila bejana berlapis email akan diinjak, orang yang menginjak harus mengenakan sepatu kain.
9 Kristal yang keras tidak boleh diisikan ke dalam peralatan email, karena akan terjadi erosi yang kuat.
9 Perubahan temperatur tidak boleh terlalu tiba-tiba
9 Kotak penyekat (stuffing box) dari email harus selalu diperiksa, temperaturnya tidak boleh lebih dari 40'C di atas temperatur reaksi.
9 Bila peralatan sedang dalam keadaan kosong, email harus selalu dikontrol secara visual, apakah ada retakan-retakan dan pori-pori.
9 Pada tiap inspeksi harus diperiksa apakah email menghantarkan listrik atau tidak. Pori-pori pada email dapat ditutup dengan sekrup tantalum dengan penyekat dari teflon. Pada kerusakan yang lebih besar digunakan pelat tantalum dengan teflon. Bila kerusakan terialu besar, lapisan email harus diganti dengan yang, baru.
2.6.4. Keramik
Benda keramik dibuat dari bahan dasar yang berasal dari campuran berbentuk bubur yang mengandung aluminium silikat dan bahan-bahan aditif. Setelah dibentuk dalam keadaan plastis, keramik dikeringkan dalam udara dan dibakar satu atau beberapa kali.
Jenis-jenis keramik:
Bahan tanah (earthenware) (beling-beling berpori) Tembikar (pottery): batu. merah, baiu bakar Bahan batu (stoneware): pelat dinding, bejana Tanah tahan api (fire clay): barang saniter yang tebal Batu tahan api: chanaotte
Produk khusus:filter cartridge, batu filter Burying sintering (beling-beling padat)
Perkakas batu: pipa, organ penyekat, pompa, filter hisap, pelat filter, menara pencuci, benda pengisi, alat penukar panas, bejana, bejana
pencuci. Porselen, filter cartridge, periggiling bola, pompa pancar, benda pengisolasi.
Sifat-sifat: Ditinjau dari segi korosi, benda keramik yang digunakan dalam industri kimia memiliki sifat yang mirip dengan gelas. Tetapi
sifat-sifat fisiknya tidak sebaik kaca, seperti kekuatan terhadap beban tekan (cukup), terhadap beban tarik (kecil), kekerasan (kurang), dan ketahanan terhadap perubahan temperatur (tidak baik).
Gambar 2.43. Bahan dasar organik : sifat-sifat utama
2.6.5. Karet
Getah pohon karet (lateks) mengandung polimer dari isoprena. Polimer tersebut mempunyai ikatan ganda. Dengan cara menambahkan belerang pada lateks dan memanaskannya, akan terbentuk suatujaringan makromolekul. Proses ini disebut vulkanisasi. Bergantung pada banyaknya belerang yang dicampurkan, karet yang terbentuk akan bervariasi, dari karet yang elastis sampai karet yang keras.
Sifat-sifatnya akan lebih bervariasi lagi, bila ke dalam karet mentah dicampurkan bahan-bahan lain seperti karbon hitam, oksida seng, antioksidan, atau bahan pelunak.
Sifat-sifat karet yang divulkanisir. Di bawah temperatur 5xC, karet menjadi rapuh. Di atas 145oC, karet menjadi lengket. Dalam pelarut organik, karet mengembang atau melarut. Karet relatif tahan terhadap garam, asam dan basa, tetapipeka terhadap oksidasi.
Penggunaan:
Sampai temperatur 90oC, karet elastis dapat digunakan dan dapat diregang dengan baik. Karet elastis digunakan untuk penyambung selang, lapisan pelindung luar pada bagian yang bergerak, penyekat, atau paking.
Karet keras dapat digunakan sampai 100°C dan dalam keadaan dingin
peka terhadap benturan. Karet keras digunakan untuk selimut bejana reaksi, tangki, alat sentrifugasi, pomva, dan pipa saluran.
Gambar 2.44. Karet keras pada baja