Makalah Kimdas ( Aluminium )

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

1.1 Latar BelakangLatar Belakang

Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses

Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, elektrolisis, aluminium hanya bisa didapatkan dari aluminium hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, bauksit dengan proses kimia Wöhler. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap sebagai logam dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap sebagai logam berharga,

berharga, Napoleon INapoleon IIIPaul IIPaul L.T Heroult L.T Heroult dari Pdari Perancis (1808-erancis (1808- 1873) pernah 1873) pernah melayani melayani tamunya tamunya yangyang pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak. Pada tahun pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak. Pada tahun 1886,

1886, Charles Martin Hall Charles Martin Hall dari Amerika Serikat (1863-1914) dandari Amerika Serikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult Paul L.T. Héroult dari Perancis (1863-dari Perancis (1863-1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis. 1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis.

1.2

1.2 tujuantujuan

-- untuk memahami tentang Aluminium.untuk memahami tentang Aluminium.

-- untuk mengetahui proses pembuatan aluminium dan densitas nya.untuk mengetahui proses pembuatan aluminium dan densitas nya. -

(2)

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Aluminium 2.1 Pengertian Aluminium

Aluminium ialah unsur kimia. Lam

Aluminium ialah unsur kimia. Lam bang aluminium ialahbang aluminium ialah Al Al , dan nomor atomnya 13. Aluminium, dan nomor atomnya 13. Aluminium ialah logam paling berlimpah. Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan tergolong ringan ialah logam paling berlimpah. Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan tergolong ringan yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm

yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm33.. Aluminium

Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan

sekitar 8% dari permukaan bumi bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaandan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan,

aditif makanan, antasida, antasida, buffered aspirin buffered aspirin astringents, astringents, semprotan semprotan hidung

hidung,antiperspirant,,antiperspirant, air air minum,minum, knalpot knalpot mobil, mobil, asap tembakau, asap tembakau, penggunaan penggunaan aluminium foil, aluminium foil, peralatan peralatan masak,

masak, kaleng, kaleng, keramik keramik , dan, dan kembang api. kembang api. Aluminium

Aluminium merupakan merupakan konduktor konduktor listrik listrik yang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yangyang baik. Terang dan kuat. Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan d

baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusiiekstrusi menjadimenjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan

batangan dengan bermacam-macam penampang. Tahan korosi. korosi. Aluminium

Aluminium digunakan digunakan dalam dalam banyak banyak hal. hal. Kebanyakan Kebanyakan darinya darinya digunakan digunakan dalam dalam kabelkabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan

bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai

Ditemukan di rumah sebagai panci, panci, botol botol minuman minuman ringan,ringan, tutup tutup botol botol susususu dsb. Aluminium jugadsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan

digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks. compact disks.

2.2 Sifat-sifat yang Dimiliki Aluminium 2.2 Sifat-sifat yang Dimiliki Aluminium Sifat-sifat yang dimilki aluminium antara lain : Sifat-sifat yang dimilki aluminium antara lain :

-- Ringan, tahan korosi dan tidak beracun maka banyak digunakan untuk alat rumah tangga seperti panci,Ringan, tahan korosi dan tidak beracun maka banyak digunakan untuk alat rumah tangga seperti panci, wajan dan lain-lain.

wajan dan lain-lain.

-- Reflektif, dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, dan rokok.Reflektif, dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, dan rokok. -- Daya hantar listrik dua kali lebih besar dari Cu maka Al digunakan sebagai kabel tiang listrik.Daya hantar listrik dua kali lebih besar dari Cu maka Al digunakan sebagai kabel tiang listrik.

-- Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat sepertiPaduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat seperti DuraliumDuralium(campuran Al, Cu, mg)(campuran Al, Cu, mg) untuk pembuatan badan peswat.

untuk pembuatan badan peswat.

(3)

2.3 Klasifikasi Aluminium 2.3 Klasifikasi Aluminium 1. Aluminium Murni

1. Aluminium Murni

Aluminium 99% tanpa tam

Aluminium 99% tanpa tambahan logam paduan apapun dan dicetak bahan logam paduan apapun dan dicetak dalam keadaan biasa, hanyadalam keadaan biasa, hanya memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan yang luas sehingga seringkali memiliki kekuatan tensil sebesar 90 MPa, terlalu lunak untuk penggunaan yang luas sehingga seringkali aluminium dipadukan dengan logam lain.

aluminium dipadukan dengan logam lain. 2. Aluminium Paduan

2. Aluminium Paduan

Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon, magnesium, tembaga, Elemen paduan yang umum digunakan pada aluminium adalah silikon, magnesium, tembaga, seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.

seng, mangan, dan juga lithium sebelum tahun 1970.

Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan Secara umum, penambahan logam paduan hingga konsentrasi tertentu akan meningkatkan kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut, kekuatan tensil dan kekerasan, serta menurunkan titik lebur. Jika melebihi konsentrasi tersebut, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, umumnya titik lebur akan naik disertai meningkatnya kerapuhan akibat terbentuknya senyawa, kristal, atau granula dalam logam.

atau granula dalam logam.

Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam Namun, kekuatan bahan paduan aluminium tidak hanya bergantung pada konsentrasi logam paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah paduannya saja, tetapi juga bagaimana proses perlakuannya hingga aluminium siap digunakan, apakah dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya.

dengan penempaan, perlakuan panas, penyimpanan, dan sebagainya. 3. Paduan Aluminium-Silikon

3. Paduan Aluminium-Silikon

Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil Paduan aluminium dengan silikon hingga 15% akan memberikan kekerasan dan kekuatan tensil yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan yang cukup besar, hingga mencapai 525 MPa pada aluminium paduan yang dihasilkan pada perlakuan panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara panas. Jika konsentrasi silikon lebih tinggi dari 15%, tingkat kerapuhan logam akan meningkat secara drastis akibat terbentuknya kristal granula silika.

drastis akibat terbentuknya kristal granula silika. 4. Paduan Aluminium-Magnesium

4. Paduan Aluminium-Magnesium

Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup Keberadaan magnesium hingga 15,35% dapat menurunkan titik lebur logam paduan yang cukup drastis, dari 660

drastis, dari 660ooC hingga 450C hingga 450ooC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempaC. Namun, hal ini tidak menjadikan aluminium paduan dapat ditempa menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60

menggunakan panas dengan mudah karena korosi akan terjadi pada suhu di atas 60 ooC. KeberadaanC. Keberadaan magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat magnesium juga menjadikan logam paduan dapat bekerja dengan baik pada temperatur yang sangat rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami

rendah, di mana kebanyakan logam akan mengalami failure pada temperatur tersebut.

failure pada temperatur tersebut. 5. Paduan Aluminium-Tembaga 5. Paduan Aluminium-Tembaga

Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun rapuh. Paduan aluminium-tembaga juga menghasilkan sifat yang keras dan kuat, namun rapuh. Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas Umumnya, untuk kepentingan penempaan, paduan tidak boleh memiliki konsentrasi tembaga di atas 5,6% karena akan membentuk senyawa CuAl

(4)

6. Paduan Aluminium-Mangan 6. Paduan Aluminium-Mangan

Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan Penambahan mangan memiliki akan berefek pada sifat dapat dilakukan pengerasan tegangan dengan mudah (

dengan mudah (work-hardening work-hardening ) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi) sehingga didapatkan logam paduan dengan kekuatan tensil yang tinggi namun tidak terlalu rapuh.

namun tidak terlalu rapuh.

Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium. Selain itu, penambahan mangan akan meningkatkan titik lebur paduan aluminium.

7. Paduan Aluminium-Seng 7. Paduan Aluminium-Seng

Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan Paduan aluminium dengan seng merupakan paduan yang paling terkenal karena merupakan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan bahan pembuat badan dan sayap pesawat terbang. Paduan ini memiliki kekuatan tertinggi dibandingkan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan paduan lainnya, aluminium dengan 5,5% seng dapat memiliki kekuatan tensil sebesar 580 MPa dengan elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% elongasi sebesar 11% dalam setiap 50 mm bahan. Bandingkan dengan aluminium dengan 1% magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap magnesium yang memiliki kekuatan tensil sebesar 410 MPa namun memiliki elongasi sebesar 6% setiap 50 mm bahan.

50 mm bahan.

8. Paduan Aluminium-Lithium 8. Paduan Aluminium-Lithium

Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan Lithium menjadikan paduan aluminium mengalami pengurangan massa jenis dan peningkatan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan modulus elastisitas; hingga konsentrasi sebesar 4% lithium, setiap penambahan 1% lithium akan mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun mengurangi massa jenis paduan sebanyak 3% dan peningkatan modulus elastisitas sebesar 5%. Namun aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat aluminium-lithium tidak lagi diproduksi akibat tingkat reaktivitas lithium yang tinggi yang dapat meningkatkan biaya keselamatan kerja.

meningkatkan biaya keselamatan kerja. 9. Paduan Aluminium-Skandium 9. Paduan Aluminium-Skandium

Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada paduan, baik Penambahan skandium ke aluminium membatasi pemuaian yang terjadi pada paduan, baik ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas. Paduan ini semakin jarang ketika pengelasan maupun ketika paduan berada di lingkungan yang panas. Paduan ini semakin jarang diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan diproduksi, karena terdapat paduan lain yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi dengan karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat karakteristik yang sama, yaitu paduan titanium. Paduan Al-Sc pernah digunakan sebagai bahan pembuat pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004). pesawat tempur Rusia, MIG, dengan konsentrasi Sc antara 0,1-0,5% (Zaki, 2003, dan Schwarz, 2004). 10. Paduan Aluminium-Besi

10. Paduan Aluminium-Besi Besi (Fe)

Besi (Fe) juga juga kerap kerap kali kali muncul muncul dalam dalam aluminium aluminium paduan paduan sebagai sebagai suatu suatu “kecelakaan”.“kecelakaan”. Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan cetakan besi yang tidak Kehadiran besi umumnya terjadi ketika pengecoran dengan menggunakan cetakan besi yang tidak dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan dilapisi batuan kapur atau keramik. Efek kehadiran Fe dalam paduan adalah berkurangnya kekuatan tensil secara signifikan, namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. tensil secara signifikan, namun diikuti dengan penambahan kekerasan dalam jumlah yang sangat kecil. Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga Dalam paduan 10% silikon, keberadaan Fe sebesar 2,08% mengurangi kekuatan tensil dari 217 hingga 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal 78 MPa, dan menambah skala Brinnel dari 62 hingga 70. Hal ini terjadi akibat terbentuknya kristal Fe-Al-X, dengan X adalah paduan utama aluminium selain Fe.

(5)

Kelemahan aluminium paduan adalah pada ketahanannya terhadap lelah (

Kelemahan aluminium paduan adalah pada ketahanannya terhadap lelah ( fatiguefatigue). Aluminium). Aluminium paduan tidak memiliki batas lelah yang dapat diperkirakan seperti baja, yang paduan tidak memiliki batas lelah yang dapat diperkirakan seperti baja, yang berarti

berartifailurefailure akibat akibat fatiguefatigue dapat muncul dengan tiba-tiba bahkan pada beban siklik yang kecil. dapat muncul dengan tiba-tiba bahkan pada beban siklik yang kecil.

Satu kelemahan yang dimiliki aluminium murni dan paduan adalah sulit memperkirakan secara Satu kelemahan yang dimiliki aluminium murni dan paduan adalah sulit memperkirakan secara visual kapan aluminium akan mulai melebur, karena aluminium tidak menunjukkan tanda visual seperti visual kapan aluminium akan mulai melebur, karena aluminium tidak menunjukkan tanda visual seperti baja yang bercahaya kemerahan sebelum melebur.

baja yang bercahaya kemerahan sebelum melebur. 11. Aluminium paduan cor

11. Aluminium paduan cor Aluminium

Aluminium dapat dicor dapat dicor di cetdi cetakan pasir/tanah akan pasir/tanah liat, liat, cetakan besi, cetakan besi, atau cetatau cetakan baja akan baja dengan diberidengan diberi tekanan. Logam cor dapat lebih cepat mengeras jika dicor dengan cetakan logam, sehingga akan tekanan. Logam cor dapat lebih cepat mengeras jika dicor dengan cetakan logam, sehingga akan menghasilkan efek yang sama seperti efek

menghasilkan efek yang sama seperti efek quenching quenching , yaitu memperkeras logam., yaitu memperkeras logam.

Pengecoran dengan besi harus dilakukan dengan hati-hati karena dapat menyebabkan intrusi Pengecoran dengan besi harus dilakukan dengan hati-hati karena dapat menyebabkan intrusi besi ke dalam paduan, menyebabkan paduan memiliki komposisi yang tidak diinginkan. Proses besi ke dalam paduan, menyebabkan paduan memiliki komposisi yang tidak diinginkan. Proses pengecoran, selain harus terbebas dari pengotor pencetaknya, juga harus terbebas dari uap air. pengecoran, selain harus terbebas dari pengotor pencetaknya, juga harus terbebas dari uap air. Aluminium,

Aluminium, dalam dalam temperatur temperatur tinggi, tinggi, dapat dapat bereaksi bereaksi dengan dengan uap uap air air membentuk membentuk aluminium aluminium hidroksidahidroksida dan gas hidrogen. Aluminium cair, sepeti logam cair pada umumnya, dapat melarutkan gas tersebut, dan dan gas hidrogen. Aluminium cair, sepeti logam cair pada umumnya, dapat melarutkan gas tersebut, dan ketika logam mulai mendingin dan menjadi padat, gelembung-gelembung hidrogen akan terbentuk di ketika logam mulai mendingin dan menjadi padat, gelembung-gelembung hidrogen akan terbentuk di dalam logam, menyebabkan logam menjadi berpori-pori dan menyebabkan logam semakin rapuh.

dalam logam, menyebabkan logam menjadi berpori-pori dan menyebabkan logam semakin rapuh.

Untuk mencegah keberadaan gas hidrogen dalam logam, pengecoran sebaiknya dilakukan Untuk mencegah keberadaan gas hidrogen dalam logam, pengecoran sebaiknya dilakukan dalam keadaan kering dan tidak lembab serta logam tidak dilelehkan pada temperatur jauh di atas titik dalam keadaan kering dan tidak lembab serta logam tidak dilelehkan pada temperatur jauh di atas titik lelehnya. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan tanur listrik, namun hal ini akan meningkatkan lelehnya. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan tanur listrik, namun hal ini akan meningkatkan biaya produksi.

biaya produksi.

Komposisi utama aluminium paduan cor pada umumnya adalah tembaga, silikon, dan Komposisi utama aluminium paduan cor pada umumnya adalah tembaga, silikon, dan magnesium. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam pengecoran dan memudahkan magnesium. Al-Cu memberikan keuntungan yaitu kemudahan dalam pengecoran dan memudahkan pengerjaan permesinan. Al-Si memmberikan kemudahan dalam pengecoran, kekuatan, ketahanan pada pengerjaan permesinan. Al-Si memmberikan kemudahan dalam pengecoran, kekuatan, ketahanan pada temperatur tinggi, dan pemuaian yang rendah. Sifat pemuaian merupakan sifat yang penting dalam temperatur tinggi, dan pemuaian yang rendah. Sifat pemuaian merupakan sifat yang penting dalam logam cor dan ekstrusi, yang pada umumnya merupakan bagian dari mesin. Al-Mg juga memberikan logam cor dan ekstrusi, yang pada umumnya merupakan bagian dari mesin. Al-Mg juga memberikan kekuatan, dan lebih baik dibandingkan Al-Si karena memiliki ketahanan yang lebih tinggi hingga logam kekuatan, dan lebih baik dibandingkan Al-Si karena memiliki ketahanan yang lebih tinggi hingga logam mengalami deformasi plastis (elongasi). Namun konsentrasi lebih dari 10% dapat mengurangi mengalami deformasi plastis (elongasi). Namun konsentrasi lebih dari 10% dapat mengurangi kemudahan dalam pengecoran.

(6)

2.4 Pengolahan Alumininum 2.4 Pengolahan Alumininum

Aluminium

Aluminium dibuat mdibuat m enurut enurut prosesprosesH a l l - h e r o u l tH a l l - h e r o u l t _{yang ditemukan oleh}_{yang ditemukan oleh}C h a r l e s C h a r l e s M. HallM. Hall _{di Amerika}_{di Amerika} Serikat dan

Serikat danP a u l H e r o u l tP a u l H e r o u l t _tahun_{tahun 1886}_{1886 . Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap :}_{. Pengolahan aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap :} 1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni (

1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni ( proses Hallproses Hall ) ) 2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis (

2. Peleburan / reduksi alumina dangan elektrolisis ( Proses CharlesProses Charles ) )

Pemurnian bauksit melalui cara : Pemurnian bauksit melalui cara :

a. Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk NaCl(OH)4. a. Ba direaksikan dengana NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk NaCl(OH)4.

b. Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan mengalirkan gas CO2 Al b. Larutan disaring lalu filtrat yang mengandung NaAl(OH)4 diasamkan dengan mengalirkan gas CO2 Al mengendap sebagai Al(OH)3

mengendap sebagai Al(OH)3

c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak berair. Bijih

c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak berair. Bijih – –bijihbijih Aluminium

Aluminium

Bijih bauksit mengandung 50-60% Al2O3 yang bercampur dengan zat-zat pengotor terutama Fe2O3 Bijih bauksit mengandung 50-60% Al2O3 yang bercampur dengan zat-zat pengotor terutama Fe2O3 dan SiO

dan SiO22. Untuk memisahkan Al2O3 dari zat-zat yang tidak dikehendaki, kita memanfaatkan sifat. Untuk memisahkan Al2O3 dari zat-zat yang tidak dikehendaki, kita memanfaatkan sifat

amfoter dari Al2O3. amfoter dari Al2O3.

Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Pengotor utama bauksit biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Caranya adalah dengan melarutkan utama bauksit biasanya terdiri dari SiO2, Fe2O3, dan TiO2. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH),

bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH), Al2O3 (s) +

Al2O3 (s) + 2NaOH (a2NaOH (aq) + 3H2q) + 3H2O(l) ---> 2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(NaAl(OH)4(aq)aq) Aluminium

Aluminium oksida larut oksida larut dalam dalam NaOH sedNaOH sedangkan angkan pengotopengotornya tidarnya tidak larut. Pek larut. Pengotor-penngotor-pengotor dagotor dapatpat dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan dipisahkan melalui proses penyaringan. Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.

cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.

2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l) 2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)

Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)

oksida murni (Al2O3)

2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g) 2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)

(7)

Proses Bayer terdiri dari

Proses Bayer terdiri dari 3 tahap yaitu ekstraksi, presipitasi, dan k3 tahap yaitu ekstraksi, presipitasi, dan kalsinasi.alsinasi.

1. Tahap ekstraksi

Tahap ekstraksi atau tahap digestion merupakan tahap pertama dalam proses Bayer. Bauksit dan

natrium hidroksida diumpankan secara terpisah ke dalam autoclaves, tubular reactor, dan steel

vessel. Kondisi operasi tahap ini adalah pada temperatur 140

vessel. Kondisi operasi tahap ini adalah pada temperatur 140ooC dan tekanan 34 atm. Alumina hidratC dan tekanan 34 atm. Alumina hidrat

yang terdapat di dalam bauksit larut di dalam natrium hidroksida dan menghasilkan natrium aluminat

(NaAlO2).

Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah :

Al(OH)3 +

Al(OH)3 + NaOHNaOH→→ NaAlO2 + 2 H2O NaAlO2 + 2 H2O

AlO(OH) +

AlO(OH) + NaOHNaOH→→ NaAlO2 + H2O NaAlO2 + H2O

Aluminium hidroksida larut di

Aluminium hidroksida larut di dalam natrium hidroksida, sedangkan zatdalam natrium hidroksida, sedangkan zat – – zat lain seperti silika dan zat lain seperti silika dan

semua oksida logam lainnya tidak larut di dalam natrium hidroksida. Larutan natrium aluminat dan

natrium hidroksida disebut dengan green liquor, sedangkan zat

natrium hidroksida disebut dengan green liquor, sedangkan zat – – zat yang tidak larut di dalam zat yang tidak larut di dalam

natrium hidroksida seperti silika, oksida besi, titanium oksida (TiO2), kaolin (H4Al2Si2O9), dan

oksida logam lain membentuk red mud. Natrium aluminat yang terbentuk didinginkan hingga 50

oksida logam lain membentuk red mud. Natrium aluminat yang terbentuk didinginkan hingga 50 – – 85 85

oC dalam flash tank.

Ada dua

Ada dua macam rmacam reaksi lainnyeaksi lainnya yang ta yang terjadi paderjadi pada proses ea proses ekstraksi yaitu kstraksi yaitu ::

A. Desilication

Desilication merupakan reaksi antara silika yang terdapat di dalam bauksit, seperti kaolin, dengan

natrium hidroksida membentuk natrium silikat terlarut. Pada temperatur digestion, natrium silikat

membentuk natrium aluminium silikat yang tidak larut.

Reaksi yang terjadi adalah :

5 Al2Si2O5(OH)4 + 2 Al(OH)3 + 12 NaOH

(8)

Desilication dipengaruhi oleh temperatur tinggi dan waktu tinggal unutk mendapatkan produk yang

murni.

B. Causticization of liquor

Causticization of liquor merupakan reaksi antara kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dengan natrium

karbonat untuk meregenerasi natrium hidroksida dan presipitasi kalsium karbonat. Reaksi ini

merupakan reaksi yang penting dalam proses Bayer. Reaksi yang terjadi adalah :

Na2CO3 + Ca(OH)2

Na2CO3 + Ca(OH)2→→ CaCO3 + 2 NaOH CaCO3 + 2 NaOH

Natrium karbonat dihasilkan pada proses Bayer karena degradasi zat

Natrium karbonat dihasilkan pada proses Bayer karena degradasi zat – – zat organik oleh natrium zat organik oleh natrium

hidroksida dan karena absorpsi CO2 selama larutan terkena udara luar.

2. Tahap pemisahan

Tahap kedua dari proses Bayer adalah tahap pemisahan natrium aluminat dengan red mud. Larutan

natrium aluminat difiltrasi untuk memisahkan red mud. Red mud ditambahkan flokulan untuk

meningkatkan settling rate, kemudian dipindahkan dengan menggunakan thickener yang

berdiameter besar. Partikel

berdiameter besar. Partikel – – partikel padat yang terkandung dalam red mud dipisahkan dengan partikel padat yang terkandung dalam red mud dipisahkan dengan

filter press. Sedangkan, aluminium yang masih terdapat di dalam red mud didaur ulang dengan

menggunakan counter current 18 decantation. Red mud ditambah dengan kapur (Ca(OH)2) untuk

causticization supaya terbentuk natrium hidroksida dan kalsium karbonat.

Reaksi yang terjadi yaitu :

Na2CO3 + Ca(OH)2

Na2CO3 + Ca(OH)2→→ 2 NaOH + CaCO3 2 NaOH + CaCO3

Natrium hidroksida ini dapat digunakan kembali pada proses awal.

3. Tahap presipitasi

Presipitasi dilakukan untuk memisahkan aluminium hidroksida (Al(OH)3). Reaksi yang terjadi pada

tahap ini adalah :

NaAlO2 + 2 H2O

(9)

Presipitasi Al(OH)3 tidak terjadi dengan sendirinya, sehingga presipitasi dilakukan dengan cara

menambahkan kristal aluminium hidroksida untuk menginisiasi presipitasi. Ada 6 macam

precipitating agents yang dapat digunakan di dalam proses ini antara lain :

• Hidrogen peroksida (H2O2)

• Karbon dioksida (CO2)

• Amonium karbonat ((NH4)2CO3)

• Amonium hidrogen karbonat ((

• Amonium hidrogen karbonat ((NH4)HCO3)NH4)HCO3)

• Amonium aluminium sulfat ((NH4)2Al(SO4)2)

• Kristal aluminium hidroksida (Al(OH)3

4. Tahap kalsinasi

Aluminium hidroksida

Aluminium hidroksida dikeringkan di dikeringkan di dalam dalam rotary rotary kiln kiln atau atau fluidfluid – – bed calciners pada temperatur bed calciners pada temperatur

1100

1100 – – 1500 1500ooC untuk melepaskan air. Hasil kalsinasi aluminium hidroksida adalah alumina. ReaksiC untuk melepaskan air. Hasil kalsinasi aluminium hidroksida adalah alumina. Reaksi

yang terjadi pada tahap ini adalah :

2 Al(OH)3

2 Al(OH)3 →→ Al2O3 + 3 H2O Al2O3 + 3 H2O

Dari kedelapan proses pemisahan alumina dari spent catalyst, proses Bayer merupakan proses

yang paling akhir ditemukan. Setelah ditemukan proses Bayer, proses

yang paling akhir ditemukan. Setelah ditemukan proses Bayer, proses – – proses yang lain tidak proses yang lain tidak

digunakan lagi. Hal ini disebabkan :

• Proses Bayer merupakan proses yang paling ekonomis. Pada proses Bayer, tidak diperlukan

temperatur yang tinggi dalam proses digestion.

• Proses Bayer tidak memerlukan banyak

• Proses Bayer tidak memerlukan banyak energi sehingga biaya produksi yang dibutuhkan tidak energi sehingga biaya produksi yang dibutuhkan tidak

terlalu besar.

(10)

Peleburan Alumina ( Proses Hall ) Peleburan Alumina ( Proses Hall )

Selanjutnya adalah tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis

menurut proses Hall-Heroult. Tahapan-tahapan pada proses Hall-Heroult adalah :

1. Aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na

1. Aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na33 AlF AlF66) dalam bejana baja berlapis) dalam bejana baja berlapis

grafit

grafit (berfungsi (berfungsi sebagai sebagai katode).katode).

2.

2. ElektrolisiElektrolisis s dilakukan dilakukan pada pada suhu suhu 950950 ooC (digunakan batang grafit sebagai anode).C (digunakan batang grafit sebagai anode).

3.

3. Setelah Setelah diperoleh diperoleh AlAl22OO33 murni, proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al murni, proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al22OO33..

4. Al

4. Al22OO33 dicampur dengan CaF dicampur dengan CaF22 dan 2-8% kriolit (Na dan 2-8% kriolit (Na33 AlF AlF66) (berfungsi untuk menurunkan titik lebur) (berfungsi untuk menurunkan titik lebur

Al

Al22OO33 (titik lebur Al (titik lebur Al22OO33murni mencapai 2000murni mencapai 2000 00C)),C)),

5.

5. Campuran tersebut Campuran tersebut akan akan melebur pada melebur pada suhu antara suhu antara 850-950850-950 00C.C.

6.

6. Anode Anode dan dan katodenya katodenya terbuat terbuat dari dari grafit.grafit.

7.

7. Reaksi Reaksi yang yang terjadi terjadi sebagai sebagai berikut:berikut:

Al2O3 (l) 2A

Al2O3 (l) 2Al3+ (l) + 3Ol3+ (l) + 3O2- (l)2- (l)

Anode (+

Anode (+): 3O2-): 3O2-(l) 3/2 O2 (g) + 6e−Katode ((l) 3/2 O2 (g) + 6e−Katode (-): 2Al3+ (l) + 6e- 2Al (l)-): 2Al3+ (l) + 6e- 2Al (l)

Reaksi sel: 2Al3+ (l) + 3O2- (l) 2Al

(11)

Proses Hall-Heroult

Peleburan alumina menjadi aluminium logam terjadi dalam tong baja yang disebut pot reduksi atau

sel elektrolisis. Bagian bawah pot dilapisi dengan karbon, yang bertindak sebagai suatu elektroda

(konduktor arus listrik) dari sistem. Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis,

dimana lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit dan CaF2 di dalam pot dimana

pada pot tersebut terikat serangkaian batang karbon dibagian atas pot sebagai katoda. Karbon

anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 5-10 V antara anoda

dan katodanya proses elektrolisis terjadi. Tetapi, arus listrik dapat diperbesar sesuai keperluan,

seperti dalam keperluan industri.

Alumina mengala

Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat mi pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawahelektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah

pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan.

Masing

Masing – – masing masing pot pot dapat dapat menghasilkan menghasilkan 66.000-110.000 66.000-110.000 ton ton aluminium aluminium perper

tahun(Anonymous,2009). Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang

nantinya akan menghasilkan 1 ton alumunium.

(12)

Peleburan ini menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis

Peleburan ini menggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis grafitgrafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit.

yang sekaligus berfungsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit. Campuran Al2O3Campuran Al2O3 dengan kriolit dan AlF3 dipanaskan hingga mencair dan pada suhu

dengan kriolit dan AlF3 dipanaskan hingga mencair dan pada suhu 950 C kemudian dielektrolisis .950 C kemudian dielektrolisis . Al yang terbentuk berup

Al yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul dia zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik kedasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapat

dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan (aluminium batangan (ingot).ingot). Anode grafit terus menerus dihabiska Anode grafit terus menerus dihabiskann karena bereaksi

karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari waktu ke waktu. Untuk mendapat 1 Kgdengan O2 sehingga harus diganti dari waktu ke waktu. Untuk mendapat 1 Kg Aldihabiska

Aldihabiskan 0,44 an 0,44 anode grafnode grafit.it. 2Al2O3 +3C 4Al + 3CO22Al2O3 +3C 4Al + 3CO2 Beberapa nijih Al yang utama :

Beberapa nijih Al yang utama : 1. Bauksit (Al2O3. 2H2O) 1. Bauksit (Al2O3. 2H2O) 2. Mika (K-Mg-Al-Slilkat) 2. Mika (K-Mg-Al-Slilkat)

3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O) 3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O) Aluminium

Aluminium ada di alada di alam dalaam dalam bentum bentuk silikat mauk silikat maupun oksidpun oksida, yaitu aa, yaitu antara lain ntara lain :: -

- sebagai sebagai silikat silikat misal misal feldspar, feldspar, tanah tanah liat, liat, mikamika -

- sebagai sebagai oksida oksida anhidrat anhidrat misal misal kurondum kurondum (untuk (untuk amril)amril) -

- sebagai sebagai hidrat hidrat misal misal bauksitbauksit -

- sebagai sebagai florida florida misal misal kriolit.kriolit.

2.5 Penggunaan Aluminium 2.5 Penggunaan Aluminium

Beberapa penggunaan aluminium antara lain: Beberapa penggunaan aluminium antara lain:

1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor. 1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor. 2. untuk membuat badan pesawat terbang.

2. untuk membuat badan pesawat terbang.

3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela. 3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela. 4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk. 4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.

5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan. 5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan. 6. Membuat

6. Membuat termit,termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakanyaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api. Beberapa senyawa untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api. Beberapa senyawa

Aluminium

Aluminium juga banjuga banyak pengyak penggunaanngunaannya, antaya, antara lain:ra lain: 1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)

1. Tawas (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)

Tawas mempunyai rumus kimia KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O. Tawas digunakan untuk menjernihkan Tawas mempunyai rumus kimia KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O. Tawas digunakan untuk menjernihkan air pada pengolahan air minum.

air pada pengolahan air minum. 2. Alumina (Al2O3)

(13)

Alumin

Alumin dibedakadibedakan n atas atas alfa0allumalfa0allumina ina dan dan gamma-gamma-allumina. allumina. Gamma-Gamma-alumina alumina diperoleh diperoleh daridari pemanasan Al(OH)3 di bawah 4500C. Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, pemanasan Al(OH)3 di bawah 4500C. Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas. Alfa-allumina diperoleh dari pemanasan untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas. Alfa-allumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)3

Al(OH)3 pada pada suhu suhu diatas diatas 10000C. 10000C. Alfa-alluminAlfa-allumina a terdapat terdapat sebagai sebagai korundum korundum di di alam alam yangyang digunakan untuk amplas atau grinda. Batu mulia, seperti rubi, safir, ametis, dan topaz merupakan digunakan untuk amplas atau grinda. Batu mulia, seperti rubi, safir, ametis, dan topaz merupakan alfa-allumina yang mengandung senyawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu alfa-allumina yang mengandung senyawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu tersebut. Warna-warna rubi antara lain:

tersebut. Warna-warna rubi antara lain:

- Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa kromium (III) - Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa kromium (III)

- Safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi(II), besi(III) dan titan(IV) - Safir berwarna biru karena mengandung senyawa besi(II), besi(III) dan titan(IV) - Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa kromium (III) dan titan (IV) - Ametis berwarna violet karena mengandung senyawa kromium (III) dan titan (IV) - Topaz berwarna kuning karena mengandung besi (III)

(14)

BAB III BAB III PENUTUP PENUTUP 3.1 kesimpulan 3.1 kesimpulan

kimia Wöhler Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan tergolong ringan yang kimia Wöhler Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan tergolong ringan yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm

mempunyai massa jenis 2,7 gr cm33. Aluminium merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari. Aluminium merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses

permukaan Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, elektrolisis, aluminium hanya bisa aluminium hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses

didapatkan dari bauksit dengan proses bumi bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalamdan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan,

penggunaan aditif makanan, antasida, antasida, buffered aspirin, buffered aspirin, astringents, astringents, semprotan semprotan hidung

hidung,antiperspirant,,antiperspirant, air air minum,minum, knalpot knalpot mobil, mobil, asap tembakau, asap tembakau, penggunaan penggunaan aluminium foil, aluminium foil, peralatan peralatan masak,

Makalah Kimdas ( Aluminium )

BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

BAB II

BAB II

PEMBAHASAN

PEMBAHASAN

MAKALAH KIMIA DASAR

MAKALAH KIMIA DASAR

ALUMINIUM

ALUMINIUM

KELOMPOK 7

KELOMPOK 7

NAMA :

NAMA :

INNA ANNISA W.

INNA ANNISA W.

PANJI ARTHA

PANJI ARTHA

PRATAMA-EKO

EKO

KELAS : 1 E

KELAS : 1 E

DOSEN : Mitra Fany

DOSEN : Mitra Fany

FAKULTAS FARMASI dan SAINS

FAKULTAS FARMASI dan SAINS

UHAMKA

UHAMKA

2014

2014