Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
mekanik bahan lebih tinggi pada temperatur yang tinggi dibandingkan pada temperatur yang rendah
2. Konduktifitas elektrik yang tinggi 4-10. 10-3 ohmcm
3. Konduktifitas panas yang tinggi sama dengan logam rata-rata
4. Ekspansi panas yang rendah ± 0,5 kali tembaga
5. Ketahanan yang tinggi terhadap perubahan panas yang mendadak 6. Densitas yang rendah yaitu apparent density : 1,4-1,7, Spesific grafity max 2,6
7. Ketahanan yang tinggi terhadap bahan-bahan kimia 8. Harga relatif murah, namun demikian material karbon memiliki kelemahan,
karena karbon mudah teroksidasi oleh perlakuan sebagai berikut: a.
Oksigen pada temperatur 500
o
C b.
Karbon dioksida pada temperatur 900
o
C c.
Air pada temperatur 700
o
C Grjotheim, Kai and Halvor kvande,1993
2.2. Proses Elektrolisa Alumina menjadi aluminium
Logam Aluminium adalah logam kedua yang dikomersilkan setelah besi didunia. Produksi logam adalah 1,5 × 10
10
kg 16 juta ton tiap tahun. Bahan dasar yang terpenting dari aluminium adalah Bauksit bauxite , selain itu AL juga
terdapat hidrat oksida yaitu Al
2
O
3 X
H
2
O. Dimana nilai x bervariasi tergantung pada partikel mineral yang ada dan digunakan sebagai produksi aluminium.
Kebanyakan bauksit tidak murni dari SiO
2
dan Fe
2
O
3,
yang digunakan untuk pemurnian alumina AL
2
O
3
dari ketidakmurnian logam sebelumnya, logam ditemukan pada reduksi elektrokimia. Proses ini menggunakan bauksit yang
dikenal dengan proses bayer adalah tentang proses hidrometalurgi. Proses ini
Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
pertama kali dengan penghancuran dan diatas permukaan, kemudian digester dengan larutan NaOH 30, dengan temperatur dengan range dari 150
C sampai 300
C dengan tekanan 3 atm berguna untuk mencegah perebusan. Untuk menghancurkan AL
2
O
3
didalam suatu larutan, dimana bentuknya aluminat kompleks AL OH
4.
AL
2
O
3
.H
2
O s
+ 2 H
2
O
l
+ 2 OH
– aq
2Al OH
4 -
aq
Besi III tidak dapat dihancurkan karena kuat sebagai bahan dasar, Perbedaan dari aliminium dan besi yaitu terdapat 2 senyawa yang nyata yaitu
AL
3+
adalah ampoter, sedangkan Fe
3+
tidak. Disini larutan alumina dapat menjadi terpisah dari besi sehingga mengandung padatan oleh filtrat. Pada proses
elektrometalurgi pada aluminium disini menggunakan hukum bayer dimana bauksit dengan konsentrasi yang berguna untuk menghasilkan aluminium
hidroksida. Ketika konsentrasi dikalsinasi pada temperatur yang lebih dari 1000 C, aluminium oksida yang tak berair AL
2
O
3
terbentuk. Logam aluminium oksida yang tak berair suhunya sekitar 2000
C. Suhu ini terlalu tinggi untuk digunakan sebagai aluminium cair yang dielektrolisis pada pembentukan
aluminium bebas. Pada proses elektrolisis secara komersil yang digunakan untuk proses aluminium yaitu sebagai proses Hall-Heroult, proses ini diberi nama
setelah ditemukan oleh Charles M Hall. Untuk membersihkan AL
2
O
3
adalah dengan menghancurkan aluminium cair dengan menggunakan kriolit Na
3
AlF
6
dimana titik leburnya sekitar 1012 C dan konduktor listrik pada aliran yang
searah. Secara skematis diagram pada elektrolisis graphite besi bekerja sebagai anoda dipakai pada proses elektrolisis maka reaksi elaktrodanya adalah :
Anoda : C
s
+ 2O
2- l
CO
2 g
+ 4e
-
Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
Katoda
:
3 e
-
+ AL
3+ l
AL
l
Charles M Hall dimulai pada masalah reduksi aluminium pada tahun 1885 setelah dia belajar dan mengalami kesulitan dalam mereduksi logam biji besi yang aktif.
Pada kenyataannya untuk perkembangan proses elektrolisis, aluminium diperlukan pada reduksi kimia yang menggunakan sodium atau potasium pada
reduksi. Theodore,L, 2000. Aluminium merupakan salah satu elemen yang ada dimuka bumi, Pada
posisi ketiga setelah oksigen O
2
dan silikon Si. Aluminium merupakan logam yang sangat keras, dimana aluminium dapat ditemukan di alam bebas sebagai
batuan oksida yang biasa disebut dengan Bauxite diberi nama les Baux warga perancis yang menemukan pada tahun 1821.
Memproduksi logam aluminium ternyata telah terbukti sangat lebih sulit dibandingkan dengan memproduksi logam-logam lainnya. Pada tahun 1782 dapat
diproduksi aluminium, tetapi dari hasil yang diperoleh kemurnian aluminium tidak dapat diketahui sebelum atau setelah proses. Akhirnya pada tahun 1854,
ditemukan sebuah proses cara memproduksi logam aluminium dengan menggunakan natrium tetapi aluminium dengan menggunakan natrium, tetapi
aluminium yang dihasilkan sangat mahal dan jarang sekali ditemukan . Pada tahun1886 ketika dua orang ilmuan yaitu Charles M Hall dari
Amerika dan Paul Heroult dari perancis, dalam waktu yang hampir secara bersamaan mengemukakan sebuah proses elektrolisa praktis untuk memproduksi
aluminium. Faktor keberhasilan proses Hall-Heroult pada penggunaan larutan
cryilote Na
3
ALF
6
sebagai pelarut alumina. Elektrolisa memiliki kemungkinan untuk memproduksi ion dapat bergerak menuju elektroda adalah dengan cara
Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
melarutkan senyawa yang terelektrolisa didalam air. Hal ini tidak mungkin terjadi pada proses aluminium karena air lebih muda tereduksi aluminium AL
3+
, sebagaimana ditunjukkan standart potensial reduksi dibawah ini :
AL
3+
+ 3e AL
€
o
= -166 2H
2
O +2e H
2
+2OH
-
€
o
= - 0,83 Pergerakan ion tidak dapat dihasilkan dengan cara melarutkan garam-
garamnya. Tetapi titik leburnya AL
2
O
3
sangat membutuhkan suhu yang sangat tinggi yaitu sekitar 2050
o
C, untuk melarutkan logam oksida. Campuran alumina AL
2
O
3
dan NaALF
6
ternyata dapat larut pada suhu 1000
o
C dan hasil campuran logam dapat digunakan untuk memperoleh logam aluminium secara elektrolisa.
Setelah ditemukan proses Hall-Heroult, Harga logam aluminium sangat berubah menurun sangat drastis dan proses ini menjadi satu-satunya proses peleburan
aluminium yang sangat praktis dan ekonomis serta banyak digunakan dalam dunia industri pembuatan aluminium.
Bauxite tidak sepenuhnya terdiri dari alumina aluminium oksida, tetapi juga terdiri dari oksida besi, silikon dan titanium serta beberapa material silika
yang bervariasi. Untuk mendapatkan serbuk-serbuk alumina maka batu-batuan bauksit dilarutkan dengan natrium klorida NaCL.
AL
2
O
3s
+ 2 OH
-
2AL
2
O
- aq
+ H
2
O
l
Logam oksida lainnya pada awalnya berbentuk larutan, larutan tersebut terdiri dari ion alumina ALO
2 -
yang terpisah dari endapan oksida lainnya dan diasamkan dengan menggunakan gas karbon dioksida, menghasilkan endapan
alumina hidrat : 2 CO
2g
+ 2ALO
2 -
aq
+ n +1H
2
O
l
HCO
3 -
aq
+ AL
2
O
3
n.H
2
O
s
Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
Alumina yang dimurnikan kemudian dicampurkan dengan kriolit dan cairan logam dan kemudian ion aluminium direduksi menjadi logam aluminium pada
sebuah sel elektrolisa. Karena larutan elektrolit terdiri dari banyak ion aluminium, dan proses kimianya belum sempurna. Di bawah ini merupakan reaksi alumina
dengan anion kriolit :
AL
2
O
3
+ 4 ALF
6
3 AL
2
OF
6 2-
+ 6F
-
Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut :
Reaksi Katoda :ALF
6 3+
+ 3e AL + 6 F
-
Reaksi Anoda :2ALOF
6 2-
+12 F
-
+ C 4ALF
6 3-
+ CO
2
+ 4e
-
Reaksi yang terjadi pada sel elektrolisa dapat dituliskan sebagai berikut : 2AL
2
O
3
+ 3 C 4AL + 3 CO
2
Aluminium yang diproduksi pada proses elektrolisa ini menghasilkan kemurnian yang tinggi yaitu sebesar 99,5. Untuk dapat digunakan sebagai
struktur material, Aluminium dikombinasikan dengan logam lain seperti Zn seng digunakan untuk pembuatan trailer dan pembentukkan konstruksi pesawat udara
dikombinasikan dengan Mn mangan yang digunakan untuk pembuatan peralatan memasak, tangki yang terbuat dari logam dan lain sebagainya. Hasil produksi
aluminium digunakan sebayak 5 untuk pembuatan keperluan barang-barang elektronik di kawasan Amerika Serikat.
Elfrida Manurung : Pengaruh Temperatur Pada Proses Pemanggangan Untuk Meningkatkan Kualitas Anoda PT INALUM, 2008.
USU Repository © 2009
Tabel 2.1. Harga Logam Aluminium Pada Beberapa Tahun Terakhir Waktu
