KELOMPOK 1
KELOMPOK 1
B
B
E
E
S
S
I
I
D
D
A
A
N
N
B
B
A
A
J
J
A
A
APRIL
APRILIA
IA DWI
DWI PUTR
PUTRI
I A
A
HARDIKA BAYU P
HARDIKA BAYU P
TE
PENGERTIAN
Besi merupakan logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang menguntungkan sampai dengan yang merusakkan. Besi merupakan unsur kesepuluh palaing melimpah di alam semesta. Besi juga unsur yang paling melimpah yang membentuk bumi, yaitu sekitar 34,6%.
KARAKTERISTIK/SIFAT
Secara fisik
besi merupakan logam dengan penampakan putih silver mengkilap. Besi mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Besi dapat ditarik tanpa membuatnya putus. Besi sangat mudah untuk digunakan dalam berbagai aplikasi. Besi juga bisa di bengkokkan, digulung, dipotong, dibentuk, maupun dipadukan dengan logam lain. Besi murni memiliki titik lebur 1536 0C (2797 0F) dan titik
KARAKTERISTIK/SIFAT
Secara atomik
unsur besi memiliki nomor atom 26 dan berat atomnya adalah sekitar 55,847 gr/mol. Untuk jari-jari atomnya skitar 1,72 angstrum dengan elektonivitas sebesar 1,83. densitasnya sendiri sekitar 7,87 gram/cm3.
KARAKTERISTIK/SIFAT
Secara kimia
Besi memiliki sifat yang mudah berkarat bila terpapar udara, tpi tidak berlaku di udara kering. Selain itu, besi juga mudah larut di dalam asam encer.
Logam ini merupakan unsur yang aktif membrntuk dua sri utama yaitu besi bivalen (II) atau fero dan besi trivalen (III) atau feri.
KARATERISTIK BESI
Simbol: Fe
Nomor atom: 26
Berat atom: 55,845
Klasifikasi: Logam Transisi
Fase pada Suhu Kamar: Padat
Berat jenis: 7,874 gram per cm3
Titik leleh: 1538 ° C, 2800 ° F
Titik didih: 2862 ° C, 5182 ° F
Ditemukan oleh: Dikenal sekitar sejak zaman
kuno
Dalam bentuk murni besi cukup lembut, logam
berwarna keabu-abuan. Besi sangat reaktif dan mudah
akan menimbulkan korosi atau karat. Ha Besi mudah
dibentuk dan konduktor yang layak untuk listrik dan
panas.
Besi adalah unsur alami yang paling magnetik dari
unsur-unsur lain. Unsur alami magnetik lainnya
termasuk kobalt dan nikel. Besi signifikan menjadi
keras ketika dipadukan dengan unsur-unsur lain seperti
karbon.
Besi dapat ditemukan dalam empat bentuk allotropik.
Bentuk yang paling stabil dari besi pada suhu normal
adalah besi alpha yang umumnya dikenal sebagai ferit.
SIFAT KIMIA DAN SIFAT KIMIA
Besi adalah logam berkilau, kuat, mudah ditempa, dan berwarna perak abu-abu. Logam ini memiliki empat bentuk kristal yang berbeda. Jika terpapar udara, besi berpotensi mengalami karat. Besi berkarat terutama di udara lembab, tetapi tidak di
udara kering.
Logam ini mudah larut dalam asam encer. Besi merupakan unsur yang aktif secara kimia dan membentuk dua seri utama senyawa kimia, besi bivalen (II) atau fero, dan senyawa besi trivalen (III) atau feri.
Besi merupakan unsur kesepuluh paling melimpah di alam semesta.
Besi juga unsur paling melimpah (massa , 34,6%) yang membentuk bumi. Konsentrasi besi dalam berbagai lapisan bumi bervariasi dari amat tinggi di inti hingga sekitar 5%
Sebagian besar besi ditemukan dalam berbagai senyawa oksida besi, seperti mineral hematit, magnetit, dan taconite. Inti bumi
diyakini sebagian besar terdiri dari paduan logam besi-nikel.
Unsur besi sangat penting dalam hampir semua organisme hidup. Pada manusia, besi merupakan unsur penting dalam hemoglobin darah.
Produksi besi dunia diperkirakan sekitar 500 juta ton per tahun, ditambah sekitar 300 juta ton besi daur ulang.
Daerah pertambangan utama besi meliputi Cina, Brasil, Australia, Rusia, Ukraina, Amerika Serikat, Kanada, Venezuela, Swedia,
Besi mentah atau Pig iron yang mengandungi 4% – 5% karbon dengan sejumlah bendasing seperti belerang, silikon dan fosforus. Kepentingannya adalah ia merupakan perantaraan daripada bijih besi kepada besi tuang dan besi waja.
Besi tuang (Cast iron) mengandungi 2% – 3.5% karbon dan sejumlah kecilmangan. Bendasing yang terdapat di dalam besi mentah yang dapat memberikan kesan buruk kepada sifat bahan, seperti belerang dan fosforus, telah dikurangkan kepada tahap boleh diterima. Ia mempunyai takat lebur pada julat 1420 – 1470 K, yang lebih rendah berbanding dua komponen utamanya,
dan menjadikannya hasil pertama yang melebur apabila karbon dan besi dipanaskan serentak. Sifat mekanikalnya berubah-ubah, bergantung kepada bentuk karbon yang diterap ke dalam aloi. Besi tuang 'putih' mengandungi
Besi karbon mengandung antara 0.5% dan 1.5% karbon, dengan sejumlah kecil mangan, belerang, fosforus, dan silikon.
Besi tempa (Wrought iron) mengandung kurang daripada 0.5%
karbon. Ia keras, mudah lentur, dan tidak mudah dilakurkan berbanding dengan besi mentah. Ia mempunyai sejumlah kecil
karbon, beberapa persepuluh peratus. Jika ditajamkan menjadi tirus, ia cepat kehilangan ketajamannya.
Besi aloi (Alloy steel) mengandungi kandungan karbon yang berubah-ubah dan juga logam-logam lain, seperti kromium,
vanadium, molibdenum, nikel, tungsten dsb.
Besi oksida (III) digunakan dalam penghasilan storan magnetik
dalam komputer. Ia sering dicampurkan dengan bahan lain, dan mengekalkan ciri-ciri mereka dalam larutan.
Besi adalah unsur logam yang bernilai ekonomis tinggi karena sifat-sifat fisiknya yang mudah ditempa, dimodifikasi, dan dimanfaatkan untuk berbagai keperluan hidup manusia, baik
untuk industri berat maupun ringan dan bahkan untuk peralatan militer .
Pekerjaan-pekerjaan konstruksi tidak dapat terlepas dari pemanfaatan besi, demikian pula industri auto motif dan permesinan , peralatan masak di dapur. Peralatan perang , Tianglistrik , Penangkal petir , Pipa saluran , Peralatan mesin , Sebagai tulang beton , Untuk bahan rangka atap , Pagar rumah , Bahan bangunan jembatan , Ventilasi rumah , Rel kereta api
Proses pengolahan bijih besi untuk menghasilkan logam
besi dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace).
Tanur sembur berbentuk menara silinder dari besi atau
baja dengan tinggi sekitar 30 meter dan diameter bagian
perut sekitar delapan meter
Secara umum proses pengolahan besi dari bijihnya dapat berlangsung dengan urutan sebagai berikut :
A . Bahan
–
bahan dimasukkan ke dalam tanur melalui bagian puncak tanur . Bahan–
bahan ini berupa:* Bahan utama yaitu bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3 ) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida
–
oksida asam yang lain(P2O5 dan Al2O3). Batuan
–
batuan ini yang akan direduksi. * Bahan–
bahan pereduksi yang berupa kokas (karbon). * Bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3) yang berfungsi untuk mengikat zat–
zat pengotor.B . Udara panas dimasukkan di bagian bawah tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar.
H = - 394 kJ C(s) + O2(g) CO2(g)
Reaksi ini sangat eksoterm (menghasilkan panas), akibatnya
panas yang dibebaskan akan menaikkan suhu bagian bawah tanur sampai mencapai 1.900o C.
C . Gas CO2 yang terbentu kekmudian naik melalui lapisan kokas yang panas dan bereaksi dengannya lagi membentuk gas CO.
H = +173 kJ CO2(g) + C(s) 2 CO(g)
Reaksi kali ini berjalan endoterm (memerlukan panas) sehingga suhu tanur pada bagian itu menjadi sekitar 1.300o C.
D . Gas CO yang terbentuk dan kokas yang ada siap mereduksi bijih besi (Fe2O3). Reuksi ini dapat berlangsung dalam beberapa
tahap, yaitu:
* Pada bagian atas tanur, Fe2O3 direduksi menjadi Fe3O4 pada suhu 500o C.
3 Fe2O3(s) + CO(g) 2 Fe3O4(s) + CO2(g)
* Pada bagian yang lebih rendah, Fe3O4 yang terbentuk akan direduksi menjadi FeO pada suhu 850o C.
Fe3O4(s) + CO(g) 3 FeO(s) + CO2(g)
* Pada bagian yang lebih bawah lagi, FeO yang terbentuk akan direduksi menjadi logam besi pada suhu 1.000o C.
E. Besi cair yang terbentuk akan mengalir ke bawah dan mengalir di dasar tanur
F . Sementara itu, di bagian tengah tanur yang bersuhu tinggi menyebabkan batu kapur terurai menurut reaksi:
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
G . Kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi dengan pengotor dan membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental
H . Selanjutnya, besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki massa jenis lebih rendah daripaba besi cair akan mengapung di permukaan dan keluar pada saluran
