MAKALAH PENGETAHUAN BAHAN
LOGAM DAN POLIMER
Oleh:
Nurlaila Rahmah
05021181419100
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semakin berkembangnya peradaban manusia, semakin beragam pula kebutuhan manusia. Ini dapat dilihat dari aspek teknik sipil. Pada jaman dahulu orang membuat jalan hanya dengan menyusun batu-batuan atau kerikil-kerikil, tapi kini semuanya telah berubah, manusia berusaha membuat jalan sebagai sarana transportasi dengan kualitas yang baik menggunakan teknologi rekayasa guna memenuhi kebutuhannya. Pembangunan dalam setiap bidang yang berhubungan dalam teknik sipil dimulai dari bangunan gedung, jembatan, jalan dan bangunan lainnya tidak akan terpisahkan dari bahan yang berasal dari dalam perut bumi. Mulai dari batuan, batu bara, minyak bumi sampai berbagai macam mineral yang langsung digunakan maupun yang diolah terlebih dahulu. Untuk itu dalam kesempatan ini, akan dibahas tentang baja. Suatu polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Berdasarkan sifat-sifatnya polimer dapat dibagi ke dalam tiga kelompok umum, yaitu elastomer, serat, dan plastik. Ciri elastomer adalah kemampuannya untuk diregang di bawah tekanan (direntangkan) dan dapat kembali pada bentuk awalnya bila tekanan dikurangi (elastis). Contohnya karet (alam maupun sintetis) dan silikon. Serat adalah polimer yang mempunyai sifat gaya regang yang tinggi di sepanjang sumbunya. Kapas, wool, dan sutera adalah contoh-contoh dari serat alam. Plastik mempunyai sifat di antara elastomer dan serat, yang mempunyai bermacam-macam sifat pada suhu kamar. Contohnya ialah polistirena (PS) dan polipropilena (PP). Polistirena bersifat kaku dan getas, dan polipropilena bersifat sangat keras, tahan benturan.
1.2 Tujuan
BAB 2 PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Baja
Baja adalah logam aloy yang komponen utamanya adalah besi, dengan karbon sebagai material pengaloy utama. Baja mengandung elemen utama Fe dan C. Baja karbon merupakan salah satu jenis logam paduan besi karbon terpenting dengan prosentase berat karbon hingga 2,11%. Baja dikatakan padu jika kompesisi unsur-unsur paduannya secara khusus, bukan baja karbon biasa yang terdiri dari unsur silisium dan mangan. Baja paduan semakin banyak digunakan. Unsur yang paling banyak digunakan untuk baja paduan, yaitu: Cr,Mn, Si, Ni, W, Mo, Ti, Al, Cu, Nb dan Zr. Penambahan unsur-unsur lain dalam baja karbon dapat dilakukan dengan satu atau lebih unsur, tergantung dari karakteristik atau sifat khusus yang dikehendaki. Baja ini memiliki lebih kekuatan, kekerasan, kekerasan panas, memakai perlawanan, kemampukerasan, atau ketangguhan dibandingkan dengan baja karbon.
2.2 Cara Pembuatan
2.2.1 Proses dalam Dapur Tinggi
Zat arang dari kokas terbakar menurut reaksi : C + O2 CO2. Sebagian
dari CO2 bersama dengan zat arang membentuk zat yang berada ditempat yang
lebih atas yaitu gas CO. CO + C 2CO
Di bagian atas dapur tinggi pada suhu 300 sampai 800 C oksid besi yang lebih tinggi diubah menjadi oksid yang lebih rendah oleh reduksi tidak langsung dengan CO tersebut menurut prinsip : Fe O + CO 2FeO+CO
Pada waktu proses berlangsung muatan turun ke bawah dan terjadi reduksi tidak langsung menurut prinsip : FeO+CO FeO+CO2
Reduksi ini disebut tidak langsung karena bukan zat arang murni yang mereduksi melainkan persenyawaan zat arang dengan oksigen. Sedangkan reduksi langsung terjadi pada bagian yang terpanas dari dapur, yaitu langsung di atas pipa pengembus. Reduksi ini berlangsung sebagai berikut: FeO+C Fe+CO. CO yang terbentuk itulah yang naik ke atas untuk mengadakan reduksi tidak langsung tadi. Setiap 4 sampai 6 jam dapur tinggi dicerat, pertama dikeluarkan teraknya dan baru kemudian besi. Besi yang keluar dari dapur tinggi disebut besi kasar atau besi mentah yang digunakan untuk membuat baja pada dapur pengolahan baja atau dituang menjadi balok-balok tuangan yang dikirimkan pada pabrik-pabrik pembuatan baja sebagai bahan baku. Besi cair dicerat dan dituang menjadi besi kasar dalam bentuk balok-balok besi kasar yang digunakan sebagai bahan ancuran untuk pembuatan besi tuang (di dalam dapur kubah) atau masih dalam keadaan cair dipindahkan pada bagian pembuatan baja (dapur Siemen Martin).
belerang di dalam bak pencampur tersebut dipanaskan lagi menggunakan gas dapur tinggi.
2.2.2 Proses Peleburan Baja
Proses peleburan baja menggunakan bahan baku berupa besi kasar (pig iron) atau berupa besi spons (sponge iron). Disamping itu bahan baku lainnya yang biasanya digunakan adalah skrap baja dan bahan-bahan penambah seperti ingot ferosilikon, feromangan dan batu kapur. Proses peleburan dapat dilakukan pada tungku BOF (Basic Oxygen Furnace) atau pada tungku busur listrik (Electric Arc Furnace atau disingkat EAF). Tanpa memperhatikan tungku atau proses yang diterapkan, proses peleburan baja pada umumnya mempunyai tiga tujuan utama, yaitu: mengurangi sebanyak mungkin bahan-bahan impuritas, mengatur kadar karbon agar sesuai dengan tingkat grade/spesifikasi baja yang diinginkan dan menambah elemen-elemen pemadu yang diinginkan.
2.2.3 Proses Peleburan Baja dengan BOF (Basic Oxygen Furnace)
Bahan-bahan utama yang digunakan dalam proses peleburan dengan BOF adalah: besi kasar cair (65-85%), skrap baja (15-35%), batu kapur dan gas oksigen (kemurnian 99,5%). Keunggulan proses BOF dibandingkan proses pembuatan baja lainnya adalah dari segi waktu peleburannya yang relatif singkat yaitu hanya berkisar sekitar 60 menit untuk setiap proses peleburan. Tingkat efisiensi yang demikian tinggi dari BOF ini disebabkan oleh pemakaian gas oksigen dengan kemurnian yang tinggi sebagai gas oksidator utama untuk memurnikan baja. Gas oksigen dialirkan ke dalam tungku melalui pipa pengalir (oxygen lance) dan bereaksi dengan cairan logam di dalam tungku. Gas oksigen akan mengikat karbon dari besi kasar berangsur-angsur turun sampai mencapai tingkat baja yang dibuat. Disamping itu, selama proses oksidasi berlangsung terjadi panas yang tinggi sehingga dapat menaikkan temperatur logam cair sampai diatas 1650 ℃
komposisi kimia. Bila komposisi kimia telah tercapai maka dilakukan penuangan (tapping). Penuangan tersebut dilakukan ketika temperatur baja cair sekitar 1600
℃ . Penuangan dilakukan dengan memiringkan perlahan- lahan sehingga cairan baja akan tertuang masuk ke dalam ladel. Di dalam ladel biasanya dilakukan skimming untuk membersihkan terak dari permukaan baja cair dan proses perlakuan logam cair (metal treatment). Metal treatment tersebut terdiri dari proses pengurangan impuritas dan penambahan elemen-elemen pemadu atau lainnya dengan maksud untuk memperbaiki kualitas baja cair sebelum dituang ke dalam cetakan.
2.2.4 Proses Peleburan Baja dengan EAF (Electric Arc Furnace)
Proses peleburan dalam EAF ini menggunakan energi listrik. Kapasitas tungku EAF ini dapat berkisar antara 2 – 200 ton dengan waktu peleburannya berkisar antara 3 - 6 jam. Bahan baku yang dilebur biasanya berupa besi spons (sponge iron) yang dicampur dengan skrap baja. Penggunaan besi spons dimaksudkan untuk menghasilkan kualitas baja yang lebih baik. Tetapi dalam banyak hal (terutama untuk pertimbangan biaya) bahan baku yang dilebur seluruhnya berupa skrap baja, karena skrap baja lebih murah dibandingkan dengan besi spons. Disamping bahan baku diatas, seperti halnya pada proses BOF, bahan-bahan lainnya yang ditambahkan pada EAF adalah batu kapur, ferosilikon, feromangan, dan lain-lain dengan maksud yang sama pula. Proses basa dan asam dapat diterapkan dalam EAF. Untuk pembuatan baja berupa produk cor maka biasanya digunakan proses asam, sedangkan untuk pembuatan baja spesial biasanya digunakan proses basa. Peleburan baja dengan EAF ini dapat menghasilkan kualitas baja yang lebih baik karena tidak terjadi kontaminasi oleh bahan bakar atau gas yang digunakan untuk proses pemanasannya.
2.3 Klasifikasi Paduan Baja
2.3.1 Berdasarkan jumlah komponennya
2.3.2 Berdasarkan persentase paduannya 2.3.2.1Baja karbon rendah (low carbon steel)
Dikatakan baja karbon rendah jika elemen paduannya ≤ 2,5 %. Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin. Penggunaannya jika 0,05 % - 0,20 % C untuk automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails. Dan jika 0,20 % - 0,30 % C untuk gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings.
2.3.2.2Baja karbon menengah (medium carbon steel)
Dikatakan baja karbon menengah jika elemen paduannya 2,5 – 10 %. Kekuatan baja ini lebih tinggi daripada baja karbon rendah. Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaannya jika 0,30 % - 0,40 % C untuk
connecting rods, crank pins, axles. Jika 0,40 % - 0,50 % C untuk car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers. Dan jika 0,50 % - 0,60 % C untuk hammers dan sledges.
2.3.2.3Baja karbon tinggi (high carbon steel)
Dikatakan baja karbon tinggi jika elemen paduannya > 10 %. Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % - 1,50 % C. Penggunaannya untuk screw drivers, tables knives, screws,hammers, vise jaws.
2.3.3 Berdasarkan strukturnya
2.3.3.1Baja pearlit (sorbit dan troostit)
Unsur-unsur paduan relatif kecil maximum 5%. Baja ini mampu dimesin, sifat mekaniknya meningkat oleh heat treatment (hardening &tempering)
2.3.3.2Baja austenit
Terdiri dari 10 – 30% unsur pemadu tertentu (Ni, Mn atau CO) Misalnya : Baja tahan karat (Stainless steel), nonmagnetic dan baja tahan panas (heat resistant steel).
2.3.3.3Baja ferrit
Terdiri dari sejumlah besar unsur pemadu (Cr, W atau Si) tetapi karbonnya rendah. Tidak dapat dikeraskan.
2.3.4 Berdasarkan penggunaan dan sifat-sifatnya 2.3.4.1Baja konstruksi (structural steel)
(2- 5 %), baja paduan tinggi (lebih dari 5 %). Sesudah di-heat treatment baja jenis ini sifat-sifat mekaniknya lebih baik dari pada baja karbon biasa.
2.3.4.2Baja perkakas (tool steel)
Dipakai untuk alat-alat potong, komposisinya tergantung bahan dan tebal benda yang dipotong/disayat,kecepatan potong, suhu kerja. Baja paduan jenis ini dibedakan lagi menjadi dua golongan, yaitu baja perkakas paduan rendah (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 250 °C) dan baja perkakas paduan tinggi (kekerasannya tak berubah hingga pada suhu 600°C). Biasanya terdiri dari 0,8% C, 18% W, 4% Cr, dan 1% V, atau terdiri dari 0,9% C, 9 W, 4% Cr dan 2-2,5% V.
2.3.4.3Baja dengan sifat fisik khusus
Dibedakan lagi menjadi tiga golongan, yaitu baja tahan karat (mengandung 0,1-0,45% C dan 12-14% Cr), baja tahan panas (yang mengandung 12-14% Cr tahan hingga suhu 750-800oC, sementara yang mengandung 15-17%
Cr tahan hingga suhu 850-1000oC), dan baja tahan pakai pada suhu tinggi (ada
yang terdiri dari 23-27% Cr, 18-21% Ni, 2-3% Si, ada yang terdiri dari 13-15% Cr, 13-15% Ni, yang lainnya terdiri dari 2-2,7% W, 0,25-0,4% Mo, 0,4-0,5% C).
2.3.4.4Baja paduan istimewa
Baja paduan istimewa lainnya terdiri 35-44% Ni dan 0,35% C, memiliki koefisien muai yang rendah yaitu : invar yang memiliki koefisien muai sama dengan nol pada suhu 0 – 100 °C, digunakan untuk alat ukur presisi, platinite yang memiliki koefisien muai seperti glass, sebagai pengganti platina, dan elinvar yang memiliki modulus elastisitas tak berubah pada suhu 50°C sampai 100°C. Digunakan untuk pegas arloji dan berbagai alat ukur fisika.
2.4 Sifat Mekanik, Fisika, dan Kimia Baja 2.4.1 Sifat Mekanik
Penambahan unsur paduan juga bertujuan untuk memperbaiki sifat mekanik yang diantaranya:
2.4.1.1Kekuatan
komposisi sesuai akan menambah kekuatan baja, sebab Ni dan Cr yang ditambahkan akan masuk ke susunan atom dan menggantikan berapa atom C. Penambahan tersebut dapat meningkatkan kekuatan sampai lima kali lipat.
2.4.1.2Elastisitas
Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah pembebanan ditiadakan atau dilepas. Modulus elastisitas merupakan indikator dari sifat elastis. Adanya penambahan logam pada baja akan meningkatkan kemampuan elastisitasnya dengan nilai modulus elastisitas yang lebih besar dari sebelumnya. Berikut beberapa logam dan nilai modulus elastisitasnya jika ditambahkan pada baja.
2.4.1.3Batas mulur (Plastisitas)
Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan untukberubah bentuk secara permanen setelah diberi beban. Logam yang ditambahkan berupa nikel, vanadium, titanium, tungsten, chrome dsb akan meningkatkan nilai batas mulur. Hal tersebut disebabkan dengan penambahan logam yang memiliki batas mulur tinggi akan menghasilkan baja paduan yang batas mulurnya tinggi pula.
2.4.1.4Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik adalah kemampuan suatu material untuk menahan tarikan dua gaya yang saling berlawanan arah dan segaris. Logam Ni dan Cr merupakan bahan yang biasa ditambahankan untuk meningkatkan kemampuan menahan tarikan, selain sebagai penambah kekutan tekan.
2.4.1.5Keuletan
Keuletan adalah kemampuan suatu material untuk diregang atau ditekuk secara permanent tanpa mengakibatkan pecah atau patah. Baja dengan kandungan karbon rendah memiliki keuletan yang tinggi, sehingga dengan paduan logam lain kadar karbonnya akan turun. Selain itu, kandungan fosfor pada baja paduan yang rendah akan meningkatkan keuletannya.
2.4.2 Sifat Fisika
1. Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabu-abuan. 2. Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat elektron tidak
3. Merupakan penghantar panas yang baik.
4. Kation logam besi berwarna hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini
disebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu.
5. Besi bersifat keras dan kuat.
6. Nomor Atom : 26 7. Nomor Massa : 57
8. Massa Atom : 55,85 g/mol
9. Kepadatan : 7,8 g/cm 3 pada 20 °C 10. Titik Lebur : 1536 °C
11. Titik Didih : 2861 °C 12. Isotop : 8
13. Energi Ionisasi Pertama : 761 kJ/mol 14. Energi Ionisasi Kedua : 1556,5 kJ/mol 15. Energi Ionisasi Ketiga : 2951 kJ/mol
2.4.3 Sifat Kimia
1. Unsur besi bersifat elektropositif yaitu mudah melepaskan elektron. Karena sifat inilah bilangan oksidasi besi bertanda positif.
elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain elektron pada subkulit 4s.
3. Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. 4. Besi memiliki bentuk allotroik ferit yaitu alfa, beta, gamma dan omega
dengan suhu transisi 700oC, 928oC, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat
magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.
5. Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti sulfur, fosfor, boron, karbon dan silikon.
6. Larut dalam asam-asam mineral encer.
7. Oksidanya bersifat amfoter yaitu oksida yang menunjukkan sifat-sifat asam sekaligus basa.
2.5 Aplikasi di Bidang Pertanian
Penggunaan baja paduan banyak sekali pada bidang teknik pertanian atau teknik mesin karena baja paduan memiliki kelebihan yang berbeda sesuai dengan campuran jenis logam yang digunakan. Penggunaan baja paduan pada bidang teknika adalah mesin penghancur plastik. Pada mesin ini penggunaan baja paduan berada pada bagian pisau yang membuat pisau tersebut mudah di asah dan mudah diganti jika sudah aus, katup coran, kawat yang terbuat dari baja karbon, rangka mesin perontok padi, gear pada mesin milling, alat tap, pipa, dan masih banyak lagi alat atau mesin yang menggunakan baja karbon.
2.6 Pengertian Aluminium
yang baik lainnya sebagai sifat logam. Di alam, alumunium berupa oksida yang stabil sehingga tidak dapat direduksi dengan cara seperti mereduksi logam lainnya
2.7 Cara Pembuatan Aluminium
Ada beberapa proses yang dapat dilakukan untuk membuat alumunium murni dan alumunium paduan, yaitu :
2.7.1 Proses Penambangan Alumunium
Alumunium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan bumi. Bauksit yang ditambang untuk keperluan industry mempunyai kadar alumunium40-60%. Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan secara halus dan merata. Kemudian dilakukan proses pemanasan untuk mengurangi kadar air yang ada. Selanjutnya bauksit mengalami proses pemurnian.
2.7.2 Proses Pemurnian Alumunium
Proses pemurnian bauksit dilakukan dengan metode bayer dan hasil akhir adalah alumina. Pertama-tama bauksit dicampur dengan larutan kimia seperti kaustik soda. Campuran tersebut kemudian dipompa ke tabung tekan dan kemudian dilakukan pemanasan. Proses selanjutnya dilakukan penyaringan dan diikuti dengan proses penyemaian untuk membentuk endapan alumina basah (hydrated alumina). Alumina basah kemudian dicuci dan diteruskan dengan proses pengeringan dengan cara memanaskan sampai suhu 1200oC. Hasil akhir adalah
partikel-partikel alumina dengan rumus kimianya adalah Al2O3. 2.7.3 Proses Peleburan Alumunium
Alumina yang dihasilkan dari proses pemurnian masih mengandung oksigen sehingga harus dilakukan proses selanjutnya yaitu peleburan. Peleburan alumina dilakukan dengan proses reduksi elektrolitik. Proses peleburan ini memakai metode Hall-Heroult. Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang disebut kriolit pada sebuah tungku yang disebut pot. Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari karbon. Bagian luar pot terbuat dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi memerlukan karbon yang diambil dari anoda. Pada proses ini dibutuhkan arus listrik searah sebesar 50-150 kiloampere. Arus listrik akan memgelektrolisa alumina menjadi alumunium dan oksigen bereaksi membentuk senyawa CO2. Alumunium cair dari hasil elektrolisa akan turun ke
kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur(holding furnace). Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1kg alumunium berkisar sekitar 12-15 kWh. Satu kilogram alumunium dihasilkan dari 2kg alumina dan 1/
2 kg karbon.
Reaksi pemurnian alumina menjadi alumunium adalah sebagai berikut: 2Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2
2.8 Klasifikasi Paduan Alumunium
Alumunium paduan dikelompokkan dalam berbagai standard oleh berbagai Negara di dunia. Namun, pengklasifikasian yang paling terkenal dan sempurna adalah standard Alumunium Association (AA) di Amerika yang didasarkan pada standard sebelumnya daro Alcoa ( Alumunium Company of America).
2.8.1 Alumunium copper alloy (seri 2xxx)
Paduan ini dapat di heat treatment terutama yang mengandung (2,5-5%) Cu. Paduan yang memiliki Cu mempunyai ketahanan korosi yang jelek, jadi apabila ketahanan korosi khusus diperlukan permukaannya dilapisi dengan Al murni atau paduan Al yang tahan korosi yang disebut pelat alkad. Paduan ini banyak digunakan untuk alat-alat yang bekerja pada temperatur tinggi misalnya pada piston dan silinder head motor bakar.
2.8.2 Alumunium magnese alloy (seri 3xxx)
Mn adalah unsur yang memperkuat Al tanpa mengurangi ketahanan korosi dan dipakai untuk membuat paduan yang tahan korosi. Dalam diagram fasa, Al-Mn yang ada dalam keseimbangan dengan larutan padat Al adalah Al6Mn(25,3%). Sebenarnya paduan Al-1,2%Mn dan Al-1,2%Mn-1,0%Mg dinamakan paduan 3003 dan 3004 yang dipergunakan sebagai paduan tanpa perlakuan panas. Paduan dalam seri ini tidak dapat dikeraskan dengan heat treatment. Seri 3003 dengan 1,2%Mn mudah dibentuk, tahan korosi, dan (weldability) baik. Banyak digunakan untuk pipa dan tangki minyak.
2.8.3 Alumunium silikon alloy (seri 4xxx)
dipakai. Tetapi dalam hal ini modifikasi tidak perlu dilakukan. Sifat-sifat silumin sangat diperbaiki oleh perlakuan panas dan sedikit diperbaiki oleh unsur paduan. Umumnya dilakukan paduan dengan 0,15-0,4%Mn dan 0,5%Mg. Paduan yang diberi perlakuan pelarutan dan dituakan dinamakan silumin gamma dan yang hanya ditemper dinamakan silumin beta. Paduan yang memerlukan perlakuan panas ditambah dengan Mg juga Cu serta Ni untuk memberikan kekerasan pada saat panas, bahan ini biasa digunakan untuk torak motor.
Koefisien pemuaian termal Si yang sangat rendah membuat koefisien termal paduannya juga rendah apabila ditambah Si lebih banyak. Telah dikembangkan paduan hypereutektik Al-Si sampai 29% Si untuk memperhalus butir primer Si. Proses penghalusan akan lebih efektif dengan penambahan P oleh paduan Cu-P atau penambahan fosfor klorida (PCl5) untuk mencapai presentasi 0,001%P, dapat
tercapai penghalusan primer dan homogenisasi. Paduan Al-Si banyak dipakai sebagai elektroda untuk pengelasan yaitu terutama mengandung 5%Si. Paduan seri ini non heat treatable. Paduan seri 4032 yang mengandung 12,5% Si mudah ditempa dan memiliki koefisien muai panas sangat rendah digunakan untuk piston yang ditempa.
2.8.4 Alumunium magnesium alloy (seri 5xxx)
Dalam paduan biner Al-Mg satu fasa yang ada dalam keseimbangan dengan larutan padat Al adalah larutan padat yang merupakan senyawa antar logam Al3Mg2. Sel satuannya merupakan hexagonal susunan rapat (eph) tetapi ada juga
bahan untuk tangki LNG. Seri 5005 dengan 0,8%Mg banyak digunakan sebagai batang profil extrusi. Seri 5050 dengan 1,2%Mg dipakai sebagai pipa saluran minyak dan gas pada kendaraan.
2.8.5 Alumunium magnesium silikon alloy (seri 6xxx)
Penambahan sedikit Mg pada Al akan menyebabkan pengerasan penuaan sangat jarang terjadi, namun apabila secara simultan mengandung Si, maka dapat diperkeras dengan penuaan panas setelah perlakuan pelarutan. Hal ini dikarenakan senyawa M2Si berkelakuan sebagai komponen murni dan membuat keseimbangan
dari sistem biner semu dengan Al. Paduan dalam sistem ini memiliki kekuatan yang lebih kecil dibanding paduan lainnya yang digunakan sebagai bahan tempaan, tetapi sangat liat, sangat baik kemampuan bentuknya untuk penempaan, ekstrusi dan sebagai tambahan dapat diperkuat dengan perlakuan panas setelah pengerjaan. Paduan 6063 banyak digunakan sebagai rangka konstruksi. Karena paduannya memiliki kekuatan yang cukup baik tanpa mengurangi hantaran listrik maka dipergunakan untuk kabel tenaga. Dalam hal ini percampuran dengan Cu, Fe, dan Mn perlu dihindari karena unsur-unsur tersebut menyebabkan tahanan listrik menjadi tinggi. Magnesium dan Silikon membentuk senyawa Mg2Si
(Magnesium Silisida) yang memberikan kekuatan tinggi pada paduan ini setelah proses heat treatment. Seri 6053, 6061, 6063 memiliki sifat tahan korosi sangat baik dari pada heat treatable aluminium lainnya. Penggunaan aluminium seri 6xxx banyak digunakan untuk piston motor dan silinder head motor bakar.
2.8.6 Alumunium zink alloy (seri 7xxx)
Aluminium menyebabkan keseimbangan biner semu dengan senyawa antar logam MgZn2 dan kelarutannya menurun apabila temperaturnya turun. Telah
dengan maksud yang hampir sama telah dikembangkan pula suatu paduan, yaitu suatu paduan yang terdiri dari Al-5, 5%Zn-2,5%Mn-1,5%Cu-0,3%Cr-0,2%Mn, sekarang dinamakan paduan 7075. Paduan ini mempunyai kekuatan tertinggi diantara paduan-paduan lainnya. Penggunaan paduan ini paling besar adalah untuk konstruksi pesawat udara. Di samping itu penggunaannya menjadi lebih penting sebagai bahan konstruksi.
2.9 Sifat Mekanik dan Fisika Alumunium 2.9.1 Sifat Mekanik
2.9.1.1 Kekuatan
Kekuatan dan kekerasan aluminium tidak begitu tinggi. Namun, dengan adanya pemaduan dan heat treatment dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasannya. Kebanyakan material aluminium ditingkatkan kekuatannya dengan suatu mekanisme penguatan bahan logam yang disebut precipitation hardening.
Dalam precipitation hardening harus ada dua fasa, yaitu fasa yang jumlahnya lebih banyak disebut matriks dan fasa yang jumlahnya lebih sedikit disebut
precipitate. Mekanisme penguatan ini meliputi tiga tahapan, yaitu solid solution treatment: memanaskan hingga diatas garis solvus untuk mendapatkan fasa larutan padat yang homogen, quenching: didinginkan dengan cepat untuk mempertahankan struktur mikro fasa padat homogeny agar tidak terjadi difusi, dan aging: dipanaskan dengan temperatur tidak terlalu tinggi agar terjadi difusi fasa alpha pada jarak membentuk precipitate. Selain itu, ada beberapa cara pengujian kekerasan yang berstandar yang digunakan untuk menguji kekerasan logam yaitu antara lain pengujian Brinell, Rockwell, Vickers, Shore, dan Meyer.
2.9.1.2 Modulus Elastisitas
Aluminium memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah bila dibandingkan dengan baja maupun besi, tetapi dari sisi strength to weight ratio, aluminium lebih baik. Aluminium yang elastis memiliki titik lebur yang lebih rendah dan kepadatan. Dalam kondisi yang dicairkan dapat diproses dalam berbagai cara. Hal ini yang memungkinkan produk-produk dari aluminium yang akan dibentuk pada dasarnya dekat dengan akhir dari desain produk.
Semakin tinggi tingkat kemurnian aluminium maka akan semakin tinggi tingkat keuletannya.
2.9.1.4 Fatigue (Kelelahan)
Bahan aluminium tidak menunjukan batas kepenatan, karena aluminium akan gagal jika ditekan.
2.9.1.5 Recyclability (daya untuk didaur ulang)
Aluminium adalah 100% bahan yang didaur ulang tanpa downgrading dari kualitas. Yang kembali dari aluminium, peleburannya memerlukan sedikit energy, hanya sekitar 5% dari energy yang diperlukan untuk memproduksi logam utama yang pada awalnya diperlukan dalam proses daur ulang.
2.9.1.6 Reflectivity (daya pemantulan)
Aluminium adalah reflektor yang terlihat cahaya serta panas, dan yang bersama-sama dengan berat rendah, membuatnya ideal untuk bahan reflektor misalnya perabotan ringan.
2.9.2 Sifat Fisika
Sifat-sifat Kemurnian Al (%) 99,996 >99,0 Massa jenis (20oC) 2,6989 2,71
Titik cair (0C) 660,2 653-657
Panas jenis (cal/g.oC)
(100oC) 0,2226 0,2297
Hantaran listrik koefisien
temperatur(/oC) 64,94 59 (dianil)
Koefisien pemuaian
(20-100oC) 23,86×10
-6 23,5×10-6
Jenis kristal, konstanta kisi fcc, a=4,013 kX fcc, a=4,04 kX
2.10 Aplikasi di Bidang Teknik Pertanian
sekrup, baud, komponen permesinan, dan lain-lain. Kombinasi kekuatan sedang, ketahanan korosi yang luar biasa, dan weldabilitas biasa digunakan untuk bagian luar (outdoor), arsitektur, perkapalan, dalam otomotif untuk bodi mobil, komponen casis, dan bangunan (pintu, jendela, dll).
2.11 Pengertian Besi
Besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi merupakan logam transisi yang berada pada golongan VIII B dan periode 4. Besi adalah logam paling melimpah nomor dua setelah alumunium. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, jarang dijumpai dalam keadaan unsur bebas, dan banyak digunakan untuk kehidupan sehari-hari. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar, pengolahannya relatif mudah dan murah.
2.12 Cara Pembuatan Besi
Bijih besi adalah bahan baku utama untuk pembuatan besi kasar, sedangkan besi kasar tersebutadalah bahan baku untuk pembuatan besi tempa, besi tuang dan baja. Bijih besi didapat dari hasil penambangan bijih besi. Sedangkan bahan-bahan lain yang bercampur dengan bijih tersebut selain kotoran yang merugikan antara lain belerang ,pospor silika, tanah liat juga ada kotoran yang menguntungkan antara lain emas, platina, perak. Bijih besi yang umum dijumpai yaitu: Hematit (Fe2O3), Magnetit (Fe3O4), Pyrities (FeS2), Limonite
(2Fe2O3.3H2O), Siderite (FeCO3). Beberapa cara pembuatan besi antara lain:
1. Dalam industri, besi dihasilkan dari bijih, kebanyakan hematit (Fe2O3),
melalui reduksi oleh karbon pada suhu 20000C.
2 C + O2 → 2 CO
CO + Fe2O3 → 2 Fe + 3 CO2
Besi yang dihasilkan dapat digunakan dalam sintesis senyawa-senyawa yang mengandung Fe.
Sejumlah besar proses metalurgi menggunakan suhu tinggi untuk mengubah bijih logam menjadi logam bebas dengan cara reduksi. Penggunaan kalor untuk proses reduksi disebut pirometalurgi. Pirometalurgi diterapkan dalam pengolahan bijih besi. Reduksi besi oksida dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace), yang merupakan reaktor kimia dan beroperasi secara terus-menerus. Campuran material (bijih besi, kokas, dan kapur) dimasukkan ke dalam tanur melalui puncak tanur. Kokas berperan sebagai bahan bakar dan sebagai reduktor. Batu kapur berfungsi sebagai sumber oksida untuk mengikat pengotor yang bersifat asam. Udara panas yang mengandung oksigen disemburkan ke dalam tanur dari bagian bawah untuk membakar kokas. Di dalam tanur, oksigen bereaksi dengan kokas membentuk gas CO.
2C(s) + O2(g) → 2CO(g) ΔH = –221 kJ
Reaksinya melepaskan kalor hingga suhu tanur sekitar 2.300°C. Udara panas juga mengandung uap air yang turut masuk ke dalam tanur dan bereaksi dengan kokas membentuk gas CO dan gas H2.
C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ΔH = +131 kJ
Reaksi kokas dan oksigen bersifat eksoterm, kalor yang dilepaskan dipakai untuk memanaskan tanur, sedangkan reaksi dengan uap air bersifat endoterm. Oleh karena itu, uap air berguna untuk mengendalikan suhu tanur agar tidak terlalu tinggi (1.900°C). Pada bagian atas tanur ( 1.000°C), bijih besi direduksi oleh gas CO dan H2 (hasil reaksi udara panas dan kokas) membentuk besi tuang.
Persamaan reaksinya:
Fe3O4(s) + 4CO(g) → 3Fe(l) + 4CO2(g) ΔH = –15 kJ
Fe3O4(s) + 4H2(g) → 3Fe(l) + 4H2O(g) ΔH = +150 kJ
Batu kapur yang ditambahkan ke dalam tanur, pada 1.000oC terurai menjadi kapur tohor. Kapur ini bekerja mereduksi pengotor yang ada dalam bijih besi, seperti pasir atau oksida fosfor.
CaCO3(s) ⎯Δ⎯→ CaO(l) + CO2(g)
CaO(l) + SiO2(l) →CaSiO3(l)
Gas CO2 yang dihasilkan dari penguraian batu kapur pada bagian bawah
tanur (sekitar 1.900°C) direduksi oleh kokas membentuk gas CO. Persamaan reaksinya: CO2(g) + C(s) → CO(g) ΔH = +173 kJ
Oleh karena bersifat endoterm, panas di sekitarnya diserap hingga mencapai suhu ± 1.500°C. Besi tuang hasil olahan berkumpul di bagian dasar tanur, bersama-sama terak (pengotor). Oleh karena terak lebih ringan dari besi tuang, terak mengapung di atas besi tuang dan mudah dipisahkan, juga dapat melindungi besi tuang dari oksidasi.
2.13 Klasifikasi Paduan Besi
Besi cor merupakan paduan Besi-Karbon dengan kandungan C 3-4,5%. Paduan ini memiliki sifat mampu cor yang sangat baik namun memiliki elongasi yang relatif rendah. Oleh karenanya proses pengerjaan bahan ini tidak dapat dilakukan melalui proses pembentukan, melainkan melalui proses pemotongan (pemesinan) maupun pengecoran. Dari warna patahan, dapat dibedakan 3 jenis besi cor yaitu Besi Cor Putih yang terdiri dari struktur ledeburit (coran keras), struktur campuran antara perlit dengan ledeburit yang disebut Besi Cor Meliert
dan struktur perlit dan atau ferit serta ledeburit masih terdapat sejumlah unsur karbon dalam bentuk koloni grafit yang disebut Besi Cor Kelabu.Jenis dari ketiga besi cor tersebut sangat tergantung dari kandungan dan komposisi antara C dan Si serta laju pendinginannya, dimana laju pendinginan yang tinggi akan menghasilkan struktur besi cor putih sedangkan laju pendinginan yang lambat akan menghasilkan pembekuan kelabu.
2.14 Sifat Kimia dan Fisik Besi
2.14.1 Sifat Kimia
1. Unsur besi bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga bilangan oksidasinya bertanda positif.
3. Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu. 4. Memiliki bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega
dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik,
tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.
5. Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur, pospor, boron, karbon dan silikon.
6. Larut dalam asam- asam mineral encer. 7. Oksidanya bersifat amfoter.
2.14.2 Sifat Fisik
1. Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabu-abuan.
2. Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat electron tidak berpasangan pada orbital d.
3. Penghantar panas yang baik.
4. Kation logam besi Fe berwarna hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini
disebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu. Jika senyawa transisi baik padat maupun larutannya tersinari cahaya maka senyawa transisi akan menyerap cahaya pada frekuensi tertentu, sedangkan frekuensi lainnya diteruskan. Cahaya yang diserap akan mengeksitasi elektron ke tingkat energi lebih tinggi dan cahaya yang diteruskan menunjukkan warna senyawa transisi pada keadaan tereksitasi.
5. Sifat-sifat lainnya yaitu:
titik didih 3134 K titik lebur 1811 K
konfigurasi electron [Ar] 3d6 4s2 massa jenis fase padat 7,86 g/cm³ massa jenis fase cair pada titik lebur 6,98 g/cm³ kalor peleburan 13,81 kJ/mol kalor penguapan 340 kJ/mol
Elektronegativitas 1,83 (skala Pauling) jari-jari atom 140
2.15 Aplikasi di Bidang Pertanian
Dalam bidang teknik pertanian, besi dapat digunakan sebagai kerangka bangunan pertanian seperti rumah tanaman, kandang ternak, pabrik dan bangunan lainnya. Besi juga dimanfaatkan untuk membuat baja yang nantinya dapat dibentuk lagi menjadi sebuah baud yang sering sekali digunakan pada alat-alat mesin pertanian.
2.16 Pengertian Plastik
Plastik merupakan polimer yang dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang berbeda. Umumnya setelah suatu polimer plastik terbentuk, polimer tersebut dipanaskan secukupnya hingga menjadi cair dan dapat dituangkan ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik akan mengeras jika plastik dibiarkan mendingin. Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu plastik thermoplast dan plastik thermoset. Plastik thermoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan adanya panas. Yang termasuk plastik thermoplast antara lain : PE, PP, PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal (POM), PC dll. Sedangkan palstik thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi. Yang termasuk plastic thermoset adalah : PU (Poly Urethene), UF(Urea Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi dll.
2.17 Cara Pembuatan Plastik
Termoplastik dalam bentuk butiran atau bubuk ditampung dalam sebuah hopper kemudian turun ke dalam barrel secara otomatis (karena gaya gravitasi) dimana ia dilelehkan oleh pemanas yang terdapat di dinding barrel dan oleh gesekan akibat perputaran sekrup injeksi. Plastik yang sudah meleleh diinjeksikan oleh sekrup injeksi (yang juga berfungsi sebagai plunger) melalui nozzle ke dalam cetakan yang didinginkan oleh air. Produk yang sudah dingin dan mengeras dikeluarkan dari cetakan oleh pendorong hidraulik yang tertanam dalam rumah cetakan selanjutnya diambil oleh manusia atau menggunakan robot. Pada saat proses pendinginan produk secara bersamaan di dalam barrel terjadi proses pelelehan plastik sehingga begitu produk dikeluarkan dari cetakan dan cetakan menutup, plastik leleh bisa langsung diinjeksikan.
2.17.2 Proses Ektrusi
Ekstrusi adalah proses untuk membuat benda dengan penampang tetap. Keuntungan dari proses ekstrusi adalah bisa membuat benda dengan penampang yang rumit, bisa memproses bahan yang rapuh karena pada proses ekstrusi hanya bekerja tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik tidak ada sama sekali. Aluminium, tembaga, kuningan, baja dan plastik adalah contoh bahan yang paling banyak diproses dengan ekstrusi. Contoh barang dari baja yang dibuat dengan proses ekstrusi adalah rel kereta api. Khusus untuk ekstrusi plastik proses pemanasan dan pelunakan bahan baku terjadi di dalam barrel akibat adaya pemanas dan gesekan antar material akibat putaran.
2.17.3 Proses Thermoforming
Thermoforming adalah proses pembentukan lembaran plastik termoset dengan cara pemanasan kemudian diikuti pembentukan dengan cara pengisapan atau penekanan ke rongga mold. Plastik termoset tidak bisa diproses secara thermoforming karena pemanasan tidak bisa melunakkan termoset akibat rantai tulang belakang molekulnya saling bersilangan.
2.17.4 Proses Blow Molding
cetakan dan peniupan. Prosesnya adalah parison diekstrusi dari atas ke bawah di antara rongga cetakan (mold), cetakan menutup sehingga parison terjepit oleh cetakan, parison dikembangkan oleh gas bertekanan tinggi sehingga terdorong ke dinding cetakan dan terbentuk sesuai dengan bentuk rongga cetakan, produk didinginkan dan dikeluarkan dari cetakan.
2.17.5 Proses Daur Ulang
Daur ulang adalah proses untuk menjadikan suatu bahan bekas menjadi bahan baru dengan tujuan mencegah adanya sampah yang sebenarnya dapat menjadi sesuatu yang berguna, mengurangi penggunaan bahan baku yang baru, mengurangi penggunaan energi, mengurangi polusi, kerusakan lahan, dan emisi gas rumah kaca jika dibandingkan dengan proses pembuatan barang baru. Daur ulang adalah salah satu strategi pengelolaan sampah padat yang terdiri atas kegiatan pemilahan, pengumpulan, pemrosesan, pendistribusian dan pembuatan produk / material bekas pakai.
2.18 Sifat Fisika dan Mekanika Plastik
2.18.1 Sifat Fisika
Polipropilena (salah satu contoh plastik) adalah polimer paling serbaguna karena sifat mekaniknya yang baik, densitas rendah dan harga yang terjangkau. Keuntungan utama penggunaan polipropilena ini adalah ketahanan tekannya pada suhu rendah. Untuk meningkatkan ketahanan tekannya, maka campuran dari EPDM dengan polipropilena pun dikembangkan saat ini. Bagaimanapun, jenis termoplastik elastomer olefinik ini memiliki morfologi yang tak stabil karena perpaduan dari dispersi partikel karet dan kompatibilitas yang rendah antara fase karet dan matriks plastik. Ketidakkompatibilitasan PP dengan EPDM disebabkan karena perbedaan kristalinitas kedua polimer.
2.18.2 Sifat Mekanis
terhadap goresan daripada polietena bersesuaian. Polipropilena merupakan jenis bahan baku karet plastik yang ringan, densitas 0,90-0,92 g/cm3, memiliki kekerasan dan kerapuhan yang paling tinggi dan bersifat kurang stabil terhadap panas dikarenakan adanya hidrogen tersier. Penggunaan bahan pengisi dan penguat memungkinkan polipropilena memiliki mutu kimia yang baik sebagai bahan polimer dan tahan terhadap pemecahan karena tekanan (stress-cracking) walaupun pada temperatur tinggi. Polipropilena memiliki ketahanan yang sangat baik pada pelarut organik, zat pendegradasi dan serangan elektrolit. Polipropilena kuat, tahan panas, bahan semi-kaku, ideal untuk transfer panas cair atau gas. Polipropilena memiliki ketahanan terhadap asam dan alkali, tetapi kurang tahan terhadap pelarut aromatik, alifatik dan klorinasi.
2.19 Aplikasi di Bidang Teknik Pertanian
Plastik yang banyak digunakan berupa lempeng, lembaran dan film. Karena keunggulan sifat-sifatnya maka banyak digunakan membuat peralatan seperti komponen mesin ketik elektronik maupun mekanik atau mesin hitung. Pada bidang teknik pertanian, pengaplikasian bahan plastik banyak digunakan untuk regulator knob, keran pada pompa air, komponen penyusun pompa hidram, spareparts kendaraan bermotor. Dalam penggunaan lain untuk komponen AC, komponen LCD proyektor, dan komponen mesin ketik elektronik.
2.20 Pengertian Karet
2.21 Sifat Fisika dan Mekanika Karet 2.21.1 Sifat Fisika
Karet alam merupakan suatu senyawa hidrokarbon alam yang memiliki rumus empiris ( C5H8 )n. Hidrokarbon ini membentuk lateks alam yang membentul globula – globula kecil yang memiliki diameter sekitar 0,5 μ (5.10-5 cm) yang tersuspensi di dalam medium air atau serum, dimana konsentrasi hidrokarbon adalah sekitar 35% dari total berat. Partikel hidrokarbon ini tentunya akan bersenyawa dan tidak menutupi konstituen non-karet, yang merupakan protein, dimana protein ini akan diadsorpsi pada permukaannya dan berfungsi untuk melindungi koloid. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari 32-35% karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol ester dan garam. Lateks biasa dikonversikan ke karet busa dengan aerasi mekanik yang diikuti oleh vulkanisasi. Sifat fisika karet alam seperti ketahanan menggembung dalam minyak, ketahanan terhadap temperature ekstrim, dan ketahanan terhadap pengaruh buruk.
2.21.2 Sifat Mekanika
Sifat mekanika karet alam itu memiliki daya elastis atau daya lenting yang sempurna, memiliki plastisitas yang baik sehingga pengolahannya mudah, mempunyai daya aus yang tinggi, tidak mudah panas (low heat build up), dan memiliki daya tahan yang tinggi terhadap keretakan (groove cracking resistance). Sedangkan karet sintetis, tahan terhadap berbagai zat kimia dan harganya yang cenderung bias dipertahankan supaya tetap stabil. Karet sintetis sebagian besar dibuat dengan mengandalkan bahan baku minyak bumi. Biasanya tiap jenis memiliki sifat tersendiri yang khas. Ada yang tahan tehadap panas atau suhu tinggi, minyak, pengaruh udara, dan bahkan ada yang kedap gas.
2.22 Proses Pengolahan Karet
yang bertujuan untuk menyeragamkan Kadar Karet Kering (KKK). Pengenceran dapat dilakukan dengan penambahan air yang bersih dan tidak mengandung unsur logam, pH air antara 5.8-8.0, kesadahan air maks. 6 serta kadar bikarbonat tidak melebihi 0.03 %. Pengenceran dilakukan hingga KKK mencapai 12-15 %. Lateks dari tangki penerimaan dialirkan melalui talang dengan terlebih dahulu disaring menggunakan saringan aluminium. Lateks yang telah dibekukan dalam bentuk lembaran-lembaran (koagulum). Pembekuan lateks dilakukan di dalam bak koagulasi dengan menambahkan zat koagulan yang bersifat asam. Pada umunya digunakan larutan asam format/asam semut atau asam asetat /asam cuka dengan konsentrasi 1-2% ke dalam lateks dengan dosis 4 ml/kg karet kering. Jumlah tersebut dapat diperbesar jika di dalam lateks telah ditambahkan zat antikoagulan sebelumnya. Tujuan dari penambahan asam adalah untuk menurunkan pH lateks pada titik isoelektriknya sehingga lateks akan membeku atau berkoagulasi, yaitu pada pH antara 4,5-4,7. Penambahan larutan asam diikuti dengan pengadukan agar tercampur ke dalam lateks secara merata serta membantu mempercepat proses pembekuan. Lateks akan membeku setelah 40 menit. Proses selanjutnya ialah pemasangan plat penyekat yang berfungsi untuk membentuk koagulum dalam lembaran yang seragam.
2.23 Aplikasi di Bidang Teknik Pertanian
Termoplastik elastomer (TPE) adalah bahan yang diproses melalui metode yang sama yaitu injeksi molding (molding injection) dan ekstruksi menggunakan termoplastik kaku yang diubah sehingga memiliki sifat dan tampilan yang secara normal seperti karet termoset. Pada bidang teknik pertanian, karet diolah dan dimanfaatkan sebagai ban untuk traktor ataupun mesin pertanian lainnya. Pengaplikasiannya dalam industri automobil seperti bumper, panel pintu, kibasan lumpur, dan bagian interior mobil.
2.24 Pengertian Polypropylen
polypropylene. Propilen merupakan hasil proses fraksinasi minyak bumi karena itu harga propilen dan produk olahannya mengikuti harga pasaran minyak bumi dunia.
2.25 Sifat Polypropylen
Sifat fisika polypropylen adalah polimer termoplastik dengan berat jenis spesifik 0,9 dan titik leleh 167-168oC. Polypropylene mempunyai sifat-sifat dapat larut dalam senyawa organik, tahan panas, mempunyai daya renggang tinggi, tidak beracun, tahan terhadap bahan kimia. Sifat-sifat inilah yang membuat manusia beralih ke polimer khususnya plastik untuk memenuhi kebutuhannya dan meninggalkan bahan lain seperti besi, alumunium, kayu, kaca dan lainnya untuk tujuan kebutuhan yang sama.
2.26 Cara Pembuatan Polypropylen
1. Fase Cair
Polypropylene dibuat dengan proses polymerisasi dari propylene dengan menggunakan katalis dengan mengunakan empat langkah proses utama: persiapan katalisator, polymerisasi, pemisahan polymer, dan polymer menyelesaikan, alkil Aluminum, trichlorid-titan aktif disiapkan secara khusus, dalam suatu tangki sangat bersih dan dicampur n-hexane atau n-heptane dalam tangki berpengaduk untuk menghasilkan suatu katalisator slurry.
2. Fase Gas
Polimerisasi propilen fase gas pertama kali dikembangkan oleh BASF. BASF mengembangkan proses Novolen fase gas dengan menggunakan stirred-bed reactor. Perkembangan selanjutnya ditemukan proses Unipol oleh Union Carbide. Proses ini merupakan pengembangan proses polimerisasi etilen menjadi proses polimerisasi propilen dengan menggunakan katalis SHAC (Shell Super High Activity Catalyst). Proses Unipol menggunakan reaktor fluidized bed.
2.27 Aplikasi di Bidang Teknik Pertanian
pompa hidram, coating, fiber dan fillament, kontainer dan lain-lain termasuk mainan anak-anak dan peralatan kesehatan.
DAFTAR PUSTAKA
Dorin, Henry. 1987. Chemistry The Study of Matter. USA: Allyn & Balcon Lis Sopyan, 2002. Polimer, cetakan pertama. PT Pradnya Paramita : Jakarta Nahadi. 2007. Intisari Kimia SMA. Pustaka Setia: Bandung
Nugroho,Widagdo Sri. 2004. Potensi Bahaya Pengemas Makanan Asal Hewan. Institut Pertanian Bogor: Bogor.
