MAKALAH GEOGRAFI
“ NIKEL ”
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Geografi
Di susun Oleh 1. Wirdatul Janah 2. Dewi Agustina 3. Taufik Amirudin 4. Panji Ardhi R. XI IPS 4
SMA NEGERI 1 TALAGA
2010 – 2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT karena dengan limpahan rahmat dan karunia-Nyalah penulis masih diberi kesehatan dan kemampuan untuk menyelesaikan makalah ini.
Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada semua pihak, terutama teman-teman yang telah membantu sehingga makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya.
Ibarat tak ada gading yang tak retak penulis pun juga seorang manusia biasa yang tak luput dari kesalahan. Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dari makalah ini. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang sifatnya membangun dalam penyempurnaan makalah selanjutnya.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca khususnya bagi siswa SMA N 1 TALAGA.
Talaga, Januari 2011
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI ……….….... ii BAB I PENDAHULUAN ……….…... 1 A. Latar Belakang ………... 1 B. Rumusan Masalah ………... 2 C. Tujuan ... .. 2 BAB II PEMBAHASAN ……….…….…... 3 1. Pengertian Nikel 2. Manfaat Nikel 3. Sifat kimia, sifat fisika serta karakteristik dari nikel ... 3
4. Sumber dan pembentukan bijih nikel ... 4
5. Proses penambangan dan pengolahan nikel... 6
6. Penggunaan nikel ... 8
BAB III PENUTUP ……….…... 10
A. Kesimpulan ………... 10
B. Saran ………... 11
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedt pada tahun 1751. Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat keras dan mulur (dapat ditarik), mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga. Ia tergolong dalam logam peralihan.
Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel ini berupa logam yang keras namun dapat dibentuk. Karena sifatnya yang fleksibel dan mempunyai karakteristik-karakteristik yang unik seperti tidak berubah sifatnya bila terkena udara, ketahanannya terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim, nikel lazim digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri. Nikel sangat penting dalam pembentukan logam campuran (alloy dan superalloy), terutama baja tidak berkarat (stainless steel).
B. Rumusan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam makalah ini :
1. Bagaimana sifat kimia, sifat fisika serta karakteristik dari nikel. 2. Bagaimana sumber dan pembentukan bijih nikel.
3. Bagaimana proses penambangan dan pengolahan nikel. 4. Bagaimana penggunaan nikel.
C. Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah :
1. Mengetahui sifat kimia, sifat fisika serta karakteristik dari nikel. 2. Mengetahui sumber dan pembentukan bijih nikel.
3. Mengetahui proses penambangan dan pengolahan nikel. 4. Mengetahui penggunaan nikel.
BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Nikel
Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28.
Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras.
Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri.
B. Manfaat Nikel
• Nikel digunakan antara lain dalam produk-produk industry dan konsumen, temasuk stainless steel, magnet, mata uang, baterai isi ulang, string gitar listrik dan alloy khusus.
• Nikel digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan baja tahab karat
• dan alloy lain yang bersifat tahan korosi, seperti Invar,Monel,dan Hastelloys.Alloy tembaga-nikel berbentuk tabung banyak digunakan untuk pembuatan instalasi proses penghilangan garam untuk mengubah air laut menjadi air segar.
• Nikel yang sangat halus, digunakan sebagai katalis untuk menghidrogenasi minyak sayur (menjadikannya padat).
• Pembuatan magnet elnico. • Baterai Penyimpanan Edison
• Koin 5 sen Amerika mengandung 75% Cu dan 25% Ni, di kanada Nikel digunakan antara 1922-1981 dengan kandungan 99,99% dan magnetik lain, di Negara lain ada juga yang menggunakan nikel untuk mata uang koin.
C. Sifat Kimia, Fisika serta Karakteristik Nikel 1. Sifat Kimia Nikel
- Pada suhu kamar nikel bereaksi lambat dengan udara
- Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiO - Bereaksi dengan Cl2 membentuk Klorida (NiCl2)
- Bereaksi dengan steam H2O membentuk Oksida NiO
- Bereaksi dengan HCl encer dan asam sulfat encer, yang reaksinya berlangsung lambat
- Bereaksi dengan asam nitrat dan aquaregia, Ni segera larut Ni + HNO3 Ni(NO3)2 + NO + H2O
- Tidak beraksi dengan basa alkali
- Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam
2. Sifat Fisika Nikel
- dapat ditempa dan ditarik - feromagnetik
- TL : 1420ºC, TD : 2900ºC 3. Karakteristik Nikel
No. Karakteristik Keterangan Umum
1. Nama nikel
2. Lambang Ni
3. Nomor atom 28
4. Deret kimia logam transisi
5. Golongan VIII B
6. Periode 4
7. Blok d
8. Penampilan kemilau, metalik 9. Massa atom 58.6934(2) g/mol 10. Konfigurasi electron [Ar] 3d8 4s2 11. Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 16, 2
B. Sumber dan Pembentukan Bijih Nikel. Bijih nikel yang utama:
• Millerit, NiS
• Smaltit (Fe,Co,Ni)As • Nikolit (Ni)As
• Pentlandite (Ni, Cu, Fe)S • Garnierite (Ni, Mg)SiO3.xH2O
Nikel berwujud secara gabungan dengan belerang dalam millerite, dengan arsenik dalam galian niccolite, dan dengan arsenik dan belerang dalam (nickel glance). Nikel juga terbentuk bersama-sama dengan kromit dan platina dalam batuan ultrabasa seperti peridotit, baik termetamorfkan ataupun tidak. Terdapat dua jenis endapan nikel yang bersifat komersil, yaitu: sebagai hasil konsentrasi residu silika
dan pada proses pelapukan batuan beku ultrabasa serta sebagai endapan nikel-tembaga sulfida, yang biasanya berasosiasi dengan pirit, pirotit, dan kalkopirit.
Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara dan pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral yang tidak stabil (olivin dan piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni yang larut. Si cenderung membentuk koloid dari partikel-partikel silika yang sangat halus. Di dalam larutan, Fe teroksidasi dan mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral seperti geothit, limonit, dan haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil. Larutan yang mengandung Mg, Ni, dan Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat adanya kontak dengan tanah dan batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel yang terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi yang mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau rekahan-rekahan yang dikenal dengan urat-urat garnierit (Ni, Mg)SiO3.xH2O.
C. Proses Penambangan dan Pengolahan Nikel. 1. Proses Penambangan Nikel
Operasi penambangan nikel sebagai tambang terbuka dengan tahapan sebagai berikut:
• Pengeboran, pada jarak spasi 25 - 50 meter untuk mengambil sample batuan dan tanah untuk mendapatkan gambaran kandungan nikel yang terdapat di wilayah tersebut.
• Pembersihan dan pengupasan, lapisan tanah penutup setebal 10– 20 meter yang kemudian dibuang di tempat tertentu ataupun dipakai langsung untuk menutupi suatu wilayah purna tambang.
• Penggalian, lapisan bijih nikel yang berkadar tinggi setebal 5-10 meter dan dibawa ke stasiun penyaringan.
• Pemisahan, bijih di stasiun penyaringan berdasarkan ukurannya. Produk akhir hasil penyaringan bijih tipe Timur adalah -6 inci, sedangkan produk akhir bijih tipe Barat adalah – 4/-2 inci.
• Penyimpanan, bijih yang telah disaring di suatu tempat tertentu untuk pengurangan kadar air secara alami, sebelum dikonsumsi untuk proses pengeringan dan penyaringan ulang di pabrik.
• Penghijauan, lahan-lahan purna tambang. Dengan metode open cast mining yang dilakukan sekarang, dimana material dari daerah bukaan baru, dibawa dan dibuang ke daerah purna tambang, untuk selanjutnya dilakukan landscaping, pelapisan dengan lapisan tanah pucuk, pekerjaan terasering dan pengelolaan drainase sebelum proses penghijauan/penanaman ulang dilakukan.
2. Pengolahan Nikel
Proses pengolahan dilakukan untuk menghasilkan nikel matte yaitu produk dengan kadar nikel di atas 75 persen. Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan adalah sebagai berikut:
• Pengeringan di Tanur Pengering, bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran +25 mm dan – 25 mm.
• Kalsinasi dan Reduksi di Tanur Pereduksi, untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.
• Peleburan di Tanur Listrik, untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak.
• Pengkayaan di Tanur Pemurni, untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen.
• Granulasi dan Pengemasan, untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.
D. Penggunaan Nikel
Karena sifatnya yang fleksibel dan mempunyai karakteristik-karakteristik yang unik seperti tidak berubah sifatnya bila terkena udara, ketahanannya terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim, nikel lazim digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri. Nikel terutama sangat berharga untuk fungsinya dalam pembentukan logam campuran (alloy dan superalloy), terutama baja tidak berkarat (stainless steel). Sekitar 70% dari produksi nikel digunakan untuk produksi stainless steel, sementara sisanya digunakan untuk berbagai penggunaan industri seperti baterai, baja campuran rendah, campuran berbasis logam nikel, campuran berbasis tembaga, electroplating elektronika, aplikasi industri pesawat terbang, dan berbagai macam produk lain seperti katalis dan turbin pembangkit listrik bertenaga gas.
Beberapa pengunaan nikel diantaranya yaitu :
- Nikrom : 60% Ni, 25% Fe, dan 15% Cr : pembuatan alat-alat laboratorium (tahan asam), kawat pada alat pemanas.
- Alnico (Al, Ni, Fe dan Co) : sebagai bahan pembuat magnet yang kuat. - Elektroplating (pelapisan besi, tembaga : [Ni(NH3)6]Cl2, [Ni(NH3)6]SO4).
- Serbuk nikel sebagai katalis seperti pada adisi H2 dalam proses pembuatan mentega, juga pada cracking menyak bumi.
- Bata alloy :3-5 % Ni + logam lain (keras, elastis).
- Platinit : baja dengan kandungan 46% Ni yang mempunyai muai yang sama dengan gelas dan invar : baja dengan kadar nikel 35% dengan sedikit Mn dan C. Digunakan sebagai kawat listrik yang ditanam dalam kaca seperti pada bohlam lampu pijar.
- Monel : 60% Ni dan 40% Cu : bahan pembuatan uang logam, instrumen tranmisi listrik, dan baling-baling kapal laut.
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Berdasarkan tujuan pada makalah ini maka dapat ditarik kesimpulan, yaitu sebagai berikut :
1. Sifat kimia, sifat fisika serta karakteristik dari nikel yaitu dapat bereaksi dengan asam tetapi tidak dengan basa, selain itu sifatnya yang fleksibel dan mempunyai karakteristik-karakteristik yang unik seperti sifatnya tidak berubah bila terkena udara, ketahanannya terhadap oksidasi dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat-sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim.
2. Sumber dan pembentukan bijih nikel berupa Millerit, NiS, Smaltit (Fe,Co,Ni)As, Nikolit (Ni)As, Pentlandite (Ni, Cu, Fe)S, Garnierite (Ni, Mg)SiO3.xH2O.
3. Proses penambangan nikel berupa pengeboran, pembersihan dan pengupasan, penggalian, pemisahan, penyimpanan dan penghijauan sedangkan pengolahan nikel berupa pengeringan di tanur pengering, kalsinasi dan reduksi di tanur pereduksi, peleburan di tanur listrik, pengkayaan di tanur pemurni, serta granulasi dan pengemasan.
4. Penggunaan nikel yang paling utama yaitu dalam produksi stainless steel. B. Saran
Harapan saya agar pembaca dapat mengetahui dan memahami berbagai hal mengenai unsur nikel sebagai wawasan penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi melalui makalah ini. Selain itu, penulis juga mengharapkan kritik dan saran dalam penyempurnaan makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Brady, James E. 1994. Kimia Universitas Asas dan Struktur, terj. Edisi ke-5. Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
http://bersamafebri.blogspot.com/2009/04/nikel.html http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/nikel
http://www.docstoc.com/docs/32253789/karakteristik-nikel
Keenan, Charles W., Donald C. Kleinfelter, dan Jesse H. Wood.1986. Kimia untuk Universitas, terj. Edisi ke-6. Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
