Material Non Logam dan non

Material Non Logam

Oleh:Alexandro Leon

Nomor Induk :1633001

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ATMA JAYA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Bahan atau material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman

dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan

kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi,

rekreasi, produk makanan dan sebagainya. Perkembangan peradaban

manusia juga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah

bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya (zaman batu, perunggu dsb).

Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya seperti

yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dan sebagainya.

Dengan perkembangan peradaban manusia, bahan-bahan alam tersebut bisa

diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi. Pada

50 tahun terakhir para saintis menemukan hubungan sifat-sifat bahan

dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis

bahan yang mempunyai sifat-sifat yang berbeda salah satunya adalah logam.

Ilmu logam adalah suatu pengetahuan tentang logam-logam yang

menjelaskan tentang sifat-sifat, struktur, pembuatan, pengerjaan dan

penggunaan dari logam dan paduannya. Bahan teknik dapat digolongkan

dalam kelompok logam dan bukan logam. Makalah ini akan membahas

secara khusus pada bahan-bahan bukan logam dengan memamparkan

segala ciri , sifat ,serta macam dari bahan-bahan yang termasuk kedalam

golongan bukan logam (non logam).

1.2

Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada makalah ini ialah sebagai berikut:

a. Bagaimana pengklasifikasian material yang ada di alam?

b. Apakah yang dimaksud dengan Material Non Logam?

d. Bagaimana pengolongan material Non Logam?

e. Apa saja kegunaan bahan Non Logam di bidang industri ?

1.3

Tujuan Makalah

Adapun tujuan makalah ini ialah sebagai berikut:

a. Mengetahui klasifikasi material yang ada di alam.

b. Mengetahui Non Logam beserta unsur-unsurnya.

c. Mengetahui sifat fisis dan sifat kimia Non Logam secara umum.

d. Mengetahui material-material yang termasuk dalam golongan Non

Logam.

BAB II

ISI

2.1

Klasifikasi Material

Terdapat banyak sekali jenis material yang tersedia di alam. Di dalam

dunia teknik, material umumnya diklasifikasikan menjadi empat jenis yaitu :

material logam, keramik, polymer, dan komposit. Saat ini penggunaan

material logam dan berbagai paduannya masih mendominasi bahan peralatan

mesin. Penggunaan material komposit dan keramik untuk peralatan mesin

pada akhir abad 20 mulai berkembang cukup pesat.

2.2

Non Logam

Secara umum bahan non logam didefinisikan sebagai bahan-bahan yang

tidak mengandung unsur logam didalamnya.

Namun jika dilihat dari sudut keunsurannya, Non logam didefinisikan

sebagai kelompok unsur kimia yang bersifat elektronegatif, yaitu lebih mudah

menarik elektron valensi dari atom lain dari pada melepaskannya.

1. Halogen : Fluorine (F), Chlorine (Cl), Bromine (Br), Iodine (I), Astatine

(At), Ununseptium (Uus).

2. Gas mulia : Helium (H), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon

(Xe), Radon (Rn), Ununoctium (Uuo).

3. Nonlogam lainnya : Hidrogen (H), Carbon (C), Nitrogen (N), Phosphorus

(F), Oxygen (O), Sulfur (B), Selenium (Se).

Sebagian besar nonlogam ditemukan pada bagian atas tabel periodik,

kecuali hidrogen yang terletak pada bagian kiri atas bersama logam alkali.

Walaupun hanya terdiri dari 20 unsur, dibandingkan dengan lebih dari 80

lebih jenis logam, nonlogam merupakan penyusun sebagian besar isi bumi,

terutama lapisan luarnya.

Pada tabel periodik, unsur-unsur di daerah perbatasan antara logam dan

nonlogam mempunyai sifat ganda. Misalnya unsur Boron (B) dan Silikon (Si)

merupakan unsur nonlogam yang memilki beberapa sifat logam yang disebut

2.3

Sifat Fisis dan Sifat Kimia Non Logam

a) SIFAT FISIS NONLOGAM

Pada umumnya unsur nonlogam mempunyai sifat fisis, antara lain:

1. Nonlogam tidak dapat memantulkan sinar yang datang sehingga nonlogam

tidak terlihat mengkilat.

2. Nonlogam tidak dapat menghantarkan panas dan listrik sehingga disebut

sebagai isolator.

3. Nonlogam sangat rapuh sehingga tidak dapat ditarik menjadi kabel atau

ditempa menjadi lembaran.

4. Densitas atau kepadatannya pun relatif rendah sehingga terasa ringan jika

dibawa dan tidak bersifat diamagnetik (dapat ditarik magnet).

5. Nonlogam berupa padatan, cairan dan gas pada suhu kamar. Contohnya

padatan Carbon (C), cairan Bromin (Br) dan gas Hidrogen (H).

b) SIFAT KIMIA NONLOGAM

Sifat-sifat kimia yang dimiliki unsur nonlogam antara lain:

1. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur nonlogam cenderung

menangkap elektron karena memiliki energi ionisasi yang besar untuk

membentuk anion. Contohnya, Cl- , O2- , N3

2. Umumnya unsur nonlogam memiliki titik leleh dan titik didih yang relatif

rendah jika dibandingkan dengan unsur logam.

3. Nonlogam memiliki 4 sampai 8 elektron dalam kulit terluar dari

atom-atomnya.

4. Nonlogam yang bereaksi dengan logam akan membentuk garam.

nonlogam + logam garam

5. Kebanyakan nonlogam oksida yang larut dalam air akan bereaksi

membentuk asam. Contohnya:

nonlogam oksida + air asam

6. Nonlogam dapat bereaksi dengan basa membentuk garam dan air.

nonlogam oksida + basa garam + air

CO 2 (g) + 2NaOH (aq) Na2CO3 (aq) + H2O

2.4

Penggolongan Material Non Logam

Menurut Cahyo Kuncoro(2013:23-25), Material non logam dapat dibedakan

menjadi beberapa golongan, yaitu:

I. Keramik

Material keramik merupakan material yang terbentuk dari hasil

senyawa (compound) antara satu atau lebih unsur-unsur logam (termasuk

Si dan Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur non logam. material jenis

keramik semakin banyak digunakan, mulai berbagai abrasive, pahat

potong, batu tahan api, kaca, dan lain-lain, bahkan teknologi roket dan

penerbangan luar angkasa sangat memerlukan keramik.

Contoh keramik : silikon oksida, aluminium oksida, kalsium oksida,

magnesium oksida, kalium oksida dan natrium oksida • Sifat fisis dari Keramik adalah

a) Keramik memiliki daya konduktivitas yang rendah dan cenderung

berperan sebagai insulator Sifat konduktivitas rendah didapat pada

banyak keramik seperti SiO2 disebabkan ikatan yang dibentuk

adalah ikatan kovalen non-polar yang memiliki skala elektrolit

b) Titik didih keramik cukup tinggi, sebesar 600oC-4000oC.Titik

didih yang tinggi dari keramik disebabkan adanya ikatan kovalen

raksasa dari unsur silikon yang memiliki sifat mirip dengan karbon

yang memungkinkan silikon untuk melakukan ikatan kimia dengan

banyak unsur karena memiliki empat lengan atom. • Sifat Kimia dari keramik adalah ,

a) Dalam kondisi normal, keramik sangat sulit untuk mengalami

korosi. Keberadaan silikon sebagai major element dalam keramik

memang dapat dikategorikan sebagai logam, akan tetapi elektron

valensi yang cukup banyak menjadi penghalang bagi oksidator

untuk bertukar posisi dengan elektron pada silikon. Akan tetapi,

korosi pada keramik dapat terjadi apabila terdapat unsur logam

seperti natrium, alumunium, dan seng karena memiliki potensial

oksidasi yang tinggi.

b) Keramik dapat larut jika bereaksi dengan larutan elektrolit sangat

kuat seperti HCl dan Mg(OH)2

bara, batu kapur, udara, air dan juga dari binatang dan tumbuh-tumbuhan.

Pengolahanya dapat dikerjakan pada proses panas dan tekanan.

Sifat-sifat plastik pada umumnya adalah sebagai berikut:

a) Tahan korosi oleh atamosfer ataupun ole beberapa zat kimia.

c) Cukup ulet dan kuat, tetapi kekuatanya dibawah logam.

d) Bahan termoplastik mulai melunak pada suhu yang rendah, sedikit

mempunyai wujud yang menarik dan dapat diberi warna, ada yang

transparan.

Sifat mekanik dari plastic adalah tidak mudah pecah dan rapuh.

Beberapa bahan plastic koefisien gesekanya sangat rendah sehingga sering

digunakan sebagai bantalan kering.

Keburukan-keburukan dari plastik adalah sebagai berikut :

a) Kecenderungan memuai yaitu menjadi lebih panjang dengan adanya

beban.

b) Suhu diatas 2000 C sifatnya menjadi kurang baik.

c) Terjadi perubahan polimer selama pemakaianya yang kemungkinan

sekali karena aksi dari sinar ultra violet.

Bahan plastik dibagi dalam dua golongan yaitu plastic termoseting dan

thermoplastic.

(a) Termoseting

Bahan ini keras dan mempunyai daya tahan panas yang tinggi. Proses

pengerjaan plastik termoseting adalah sebagai berikut. Bahan baku (resin)

berbentuk biji-biji kering dan bahan tambahan dimasukkan kedalam

cetakan lalu dipanaskan hingga 1500 C, kemudian ditekan dengan gaya

kira 150 atm. Bahan ini akan mencair dan memenuhi model. Selanjutnya

dipanasi lagi sehingga bahan tersebut mengeras, lalu tutup cetakan dibuka

dam benda tersebut diangkat. Proses itu berlangsung pada temperatur

tinggi. Untuk mendapatkan permukaan benda yang halus cetakan haris

dipoles, terutama digunakan dalam pembuatan alat-alat listrik, tread

(b) Termoplastik

Termoplastik tersusun dari molekul-molekul panjang. Jikalau molekul

panjang itu diumpakan sebagai sebuah garis yang ditarik dan kita letakkan

dua buah molekul panjang berdampingan maka memperlihatkan suatu

gambaran dari suatu termoplas dalam keadaan padat.

Jika termoplas dipanaskan untuk menjaga keseimbangan maka

molekul panjang akan bergerak lebih banyak. Suhu pemanasan yang

menyebabkan proses ini dinamakan suhu pelunak. Bila termoplastik

dipanaskan lebih lama, molekul panjang akan satu sama lain. Suhu pada

saat tersebut dinamakan suhu lumer dan bahan menjadi cair.

Antar fasa padat dan cair terdapat fasa antar tambahan, saat itu bahan

berada dalam keadaan lunak. Dalam keadaan itu bahan dikatakan plastic.

Jadi termoplastik adalah bahan yang menjadi plastis karena pemanasan

dan bentuknya dapat diubah dalam deadaan plastis itu. Bahan-bahan

termoplastik adalah polietilen, polivinil khorida, polistiren, poliamide, dan

poliester.

III. Komposit

Komposit merupakan material hasil kombinasi dari dua material atau

lebih, yang sifatnya sangat berbeda dengan sifat masing-masing material

asalnya. Komposit selain dibuat dari hasil rekayasa manusia, juga dapat

terjadi secara alamiah, misalnya kayu, yang terdiri dari serat selulose yang

berada dalam matriks lignin. Komposit saat ini banyak dipakai dalam

konstruksi pesawat terbang, karena mempunyai sifat ringan, kuat dan non

magnetik.

Komposit buatan manusia biasanya merupakan gabungan antara

material serat yang kuat seperti serat kaca, karbon atau boron yang

digabungkan dalam matriks resin seperti epoxy atau polimer. Kelebihan

sifat pada material komposit adalah dengan mengubah arah orientasi,

susunan, dan sudut material penyusunnya.

2.5

Pengunaan Non Logam

Bahan bukan logam ternyata selalu dibutuhkan, baik dalam teknik

bangunan dan mesin, bangunan umum, teknik proses, maupun keperluan

lainya. Bukan logam selain digunakan sebagai bahan pengganti logam untuk

beberapa keperluan juga sangat dibutuhkan sebagai bahan utama sesuai

dengan kemampuan yang dimiliki dan sifat-sifatnya yang khas untuk berbagai

keperluan. Misalnya adalah bahan sintesis. Bahan sintetis banyak digunakan

pada industry permesinan, dari industry kecil sampai industry besar.

Pengolahan bahan-bahan sintetis lebih murah dibandingkan dengan bahan

yang didapat dari pertambangan. Sehingga kalau ditinjau dari segi ekonomi

dan proses, bahan sintetis lebih murah dan lebih cepat dari pada bahan

tambang.

Berikut beberapa pengunaan unsur dan senyawa non logam dibidang

industri:

i. Belerang (S)

Belerang merupakan endapan gas belerang yang membatu.

Terbentuknya belerang karena aktifitas vulkanisme. Belerang (S) ini

banyak digunakan di berbagai macam industri, misalnya

pupuk, kertas, cat, plastik, bahan sintetis,

pengolahan minyak bumi, industri karet dan

ban, industri gula pasir, aki, industri kimia,

bahan peledak, pertenunan, film dan fotografi,

industri logam dan besi baja, bahan korek api,

obat-obatan dan lain-lain.

Belerang atau sulfur ini tersebar di Pegunungan Ijen (Jawa Timur),

Dataran Tinggi

ii. Fosfat (P)

Fosfat merupakan bahan endapan dari kotoran kelelawar dan burung.

Fosfat terdapat di daerah karst terutama di dalam gua-gua.

Pemanfaatannya digunakan untuk bahan utama pupuk fosfat. Tersebar

di Bojonegoro (Jawa Timur), Ajibarang (Jawa Tengah), dan Bogor

(Jawa Barat).

iii. Karbon/Carbon (C)

Contoh dari carbon (C) adalah intan atau berlian. Intan dalam

tingkatan kekerasan batuan, merupakan batuan yang mempunyai

tingkatan kekerasan paling tinggi, sehingga intan bisa digunakan untuk

mengiris kaca dan marmer. Intan berasal dari endapan tumbuhan jenis

pakis-pakisan yang telah mengalami proses yang sangat panjang dan

lama. Pemanfaatan utama intan ialah digunakan sebagai perhiasan.

Mineral intan tersebar di Martapura (Kalimantan Selatan),

Longiram (Kalimantan Timur), Sei Pinang (Kalimantan Tengah), dan

iv. Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida (CO) lebih dikenal karena

sifatnya yang beracun daripada kegunaannya.

Gas ini dapat berikatan dengan haemoglobin

dalam darah sehingga menghalangi fungsi

utama darah sebagai pengangkut oksigen.

Gas CO tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. CO di udara

berasal dari pembakaran tak sempurna dalam mesin kendaraan

bermotor dan industri. Beberapa penggunaan CO adalah sebagai

reduktor pada pengolahan logam, sebagai bahan baku untuk membuat

methanol dan merupakan komponen berbagai jenis bahan bakar gas.

v. Karbon Dioksida (CO2)

Gas CO2 tidak beracun, tetapi jika kadarnya terlalu besar (10-20%)

dapat membuat pingsan dan merusak sistem pernapasan. CO2

terbentuk pada pembakaran bahan bakar yang mengandung karbon

seperti batu bara, minyak bumi, gas alam

dan kayu. Gas ini juga dihasilkan pada

pernapasan makhluk hidup. Karbon

dioksida komersial diperoleh dari

pembakaran residu penyulingan minyak

bumi. Dalam jumlah besar juga diperoleh sebagai hasil samping

produksi urea dan pembuatan alkohol dari proses peragian. Beberapa

penggunaan komersial karbon dioksida adalah karbon dioksida padat

yang disebut es kering digunakan sebagai pendingin, untuk

BAB III

PENUTUP

3.1

Kesimpulan

1. Bahan teknik dapat digolongkan dalam kelompok logam dan bukan logam.

2. Non logam didefinisikan sebagai kelompok unsur kimia yang bersifat

elektronegatif, yaitu lebih mudah menarik elektron valensi dari atom lain

dari pada melepaskannya.

3. Material non logam memiliki beberapa sifat fisis dan kimia diantaranya

adalah non logam tidak dapat menghantarkan panas dan listrik. Non logam

juga bersiat sangat rapuh. Non logam memiliki titik didih dan titik beku

yang relatif lebih rendah dari pada material logam.

4. Material non logam dapat digolongkan menjadi 3yaitu; keramik, polymer

dan komposit.

5. Material keramik merupakan material yang terbentuk dari hasil senyawa

(compound) antara satu atau lebih unsur-unsur logam (termasuk Si dan

Ge) dengan satu atau lebih unsur-unsur non logam.

6. Plastik adalah bahan sintetis berasal dari minyak mineral, gas alam, atau

dibuat dari bahan asal batu bara, batu kapur, udara, air dan juga da ri

binatang dan tumbuh-tumbuhan.

7. Komposit merupakan material hasil kombinasi dari dua material atau

lebih, yang sifatnya sangat berbeda dengan sifat masing-masing material

asalnya.

8. Non logam digunakan sebagai bahan pengganti logam untuk beberapa

keperluan juga sangat dibutuhkan sebagai bahan utama sesuai dengan

kemampuan yang dimiliki dan sifat-sifatnya yang khas untuk berbagai

keperluan.

9. Beberapa unsur non logam yang sering dipakai pada bidang industri ,yaitu:

DAFTAR PUSTAKA

Kuncoro,Cahyo.2013. TEKNIK DASAR PENGERJAAN LOGAM.Jakarta

:Kementrian Pendidikan & Kebudayaan.

Bagyo,Sucahyo. 1999. Ilmu Logam. Surakarta: PT.Tiga Serangkai Pustaka

Mandiri.

Hari,dan Daryanto.1999. Ilmu Bahan. Jakarta: Bumi Aksara.

Aspergianto.Sifat Logam dan Non Logam. http://arsipegianto.Tripod .com /sifatl

ogam.pdf . Diakses pada 12 April 2017.

WIKISPACES. Logam dan Non Logam. https://bethree.wikispaces.com/file/

view/Logam+dan+Non-Logam.ppt. Diakses pada 12 April 2017.

Sugiarto.Yusron.2014.Pengetahuan Bahan Logam.http://yusronsugiarto.lecture

.ub.ac.id/files/2014/10/pengetahuan-banahan-teknik.pdf. Diakses pada 13 April

2017.

Marvin.Non Logam. http://docshare04.docshare.tips/files/29511/295113715.pdf.