Kimia Unsur
6 5
2 . Logam
Sebagian besar unsur-unsur kimia merupakan logam, seperti besi, aluminium, dan timah. Apakah kegunaan dari logam? Bagaimanakah cara
mendapatkannya?
a. Kegunaan Logam
Besi adalah logam yang paling banyak kegunaannya. Besi banyak digunakan untuk membuat baja. Baja yang dihasilkan sering digunakan untuk
membuat mainan anak, perkakas dapur, industri kendaraan, konstruksi bangunan, jembatan, dan rel kereta api. Ada juga baja yang digunakan untuk
membuat gunting, obeng, kunci, sendok, dan panci. Baja yang digunakan untuk membuat perkakas-perkakas tersebut adalah baja tahan karat. Pernah
mendengar stainless steel? Stainless steel merupakan paduan antara besi, kromium 14–18 dan nikel 7–9 . Sifatnya yang keras dan liat membuat
stainles steel
digunakan untuk membuat senjata dan kawat. Aluminium digunakan sebagai bahan baku pembuatan bak truk,
komponen kendaraan bermotor, badan pesawat terbang, kusen pintu dan jendela. Benda lain yang memanfaatkan aluminium, di antaranya kemasan
berbagai jenis produk makanan, kabel listrik, perabotan rumah tangga, dan barang kerajinan.
Selain dalam bentuk logam, aluminium juga banyak digunakan dalam bentuk senyawanya, misalnya tawas dan alumina. Tawas yang memiliki
rumus kimia KSO
4
Al
2
SO
4 3
.24H
2
O digunakan sebagai penjernih pada pengolahan air minum. Bagaimana dengan alumina? Senyawa yang memiliki
rumus kimia Al
2
O
3
ini terdapat dalam dua bentuk, yaitu alfa-alumina dan gama-alumina. Gama-alumina diperoleh dari pemanasan AlOH
3
pada suhu di bawah 500 °C, sedangkan alfa-alumina diperoleh dari pemanasan AlOH
3
pada suhu di atas 1.000 °C. Gama-alumina digunakan sebagai bahan baku pembuatan aluminium, pasta gigi, keramik, dan gelas. Adapun alfa-alumina
yang dapat ditemukan di alam sebagai korundum digunakan untuk ampelas atau gerinda. Beberapa jenis batu mulia, seperti rubi, safir, dan topaz
merupakan alfa-alumina yang mengandung senyawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu tersebut. Rubi berwarna merah karena
mengandung senyawa kromiumIII, safir berwarna biru karena mengandung senyawa besiII, besiIII, dan titanIV, sedangkan topaz
berwarna kuning karena mengandung besiIII.
SO
2
yang panas melewati penukar panas yang menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan dapat
digunakan untuk melebur padatan sulfur pada proses awal.
Padatan sulfur SO
3
melewati penyaring, kemudian disemprotkan asam sulfat pekat
sehingga menghasilkan larutan yang dinamakan oleum.
SO
3
g + H
2
SO
4
l → H
2
S
2
O
7
l
asam sulfat pekat
Oleum, untuk menghasilkan asam sulfat pekat 98 H
2
SO
4
oleum dilarutkan dalam air.
H
2
S
2
O
7
l + H
2
Ol → 2 H
2
SO
4
l Sulfur dioksida dioksidasi menjadi sulfur trioksida
dengan adanya katalis vanadiumV oksida. 2 SO
2
g + O
2
g
R
2 SO
3
g
Δ
H = –191 kJ mol
–1
Pada suhu di atas 1.000 °C, leburan sulfur bertemu dengan
udara kering Ss + O
2
g → SO
2
g
Δ
H = –297 kJ mol
–1
Padatan sulfur dilebur, kemudian
disemprotkan ke dalam tungku
pembakaran.
Sumber : Chemistry Ann and Patrick, 2 0 0 0
Gambar 3.20
Pembuat an asam sufat melalui pr oses kont ak
Sumber : Chemistr y for You, 2 0 0 1
Gambar 3.21
Penggunaan stainless steel pada per alat an bedah
Pr akt is Belajar Kimia unt uk Kelas XII
6 6
Logam-logam lainnya adalah timah, nikel, tembaga, perak, dan emas. Timah digunakan untuk membuat kaleng tin plate berbagai macam produk
dan melapisi kaleng yang terbuat dari besi sehingga mencegah besi berkarat. Kegunaan lain timah adalah untuk membuat logam campur, misalnya
perunggu paduan timah, tembaga, seng dan solder paduan timah dan timbal.
Nikel digunakan untuk melapisi barang yang terbuat dari besi, tembaga, dan baja karena nikel memiliki sifat keras, tahan korosi, dan mudah mengilap
jika digosok. Kegunaan lain dari nikel adalah untuk membuat paduan dengan tembaga dan beberapa logam lain, misalnya monel paduan Ni, Cu, Fe,
nikrom paduan Ni, Fe, Cr, dan alniko paduan Al, Ni, Fe, Co.
Tembaga banyak digunakan sebagai kawat listrik dan logam paduan. Beberapa logam paduan yang mengandung tembaga antara lain kupronikel
75 Cu dan Ni 25 digunakan untuk membuat koin, duralium Al 96 dan Cu 4 digunakan untuk komponen pesawat, dan kuningan Cu 70
dan Zn 30 digunakan sebagai bahan alat musik dan berbagai aksesoris.
Istilah emas dan perak tentu sudah tidak asing lagi bagi olahragawan. Emas dan perak biasanya digunakan sebagai bahan medali pemenang
kejuaraan. Selain untuk medali, perak digunakan juga sebagai perkakas perak, barang kerajinan, dan perhiasan. Senyawa perak, seperti perak
bromida dan perak iodida digunakan untuk pembuatan film dan kertas foto. Senyawa ini mudah terurai jika terkena cahaya, menghasilkan perak yang
menyebabkan terbentuknya bayangan pada negatif foto. Adapun kegunaan utama emas adalah sebagai perhiasan dan mata uang.
b. Pengolahan Logam
Logam-logam diperoleh atau dibuat dengan teknik yang dinamakan metalurgi, yaitu proses pengolahan bahan-bahan alam menjadi logam. Bahan-
bahan alam tersebut ditemukan di kerak bumi dan dikenal dengan istilah mineral, misalnya pirit, bauksit, dan aluminosilikat. Adapun mineral yang
dapat dijadikan sumber untuk memproduksi logam secara komersial disebut bijih logam. Bijih logam biasanya berupa oksida, sulfida, karbonat, silikat,
halida, dan sulfat.
Pada industri metalurgi pengolahan bijih terbagi atas tiga tahapan, yaitu pemekatan bijih, peleburan, dan pemurnian. Selain mengandung logam, bijih
logam juga mengandung batuan tak berharga yang disebut batureja. Untuk itulah bijih logam dipekatkan untuk menghilangkan sebanyak mungkin
batureja. Bijih dihancurkan dan digiling sehingga butiran terlepas dari batureja. Selanjutnya, logam dipisahkan dengan cara fisis, seperti
pengapungan flotasi dan penarikan dengan magnet.
Peleburan melting adalah proses reduksi bijih menjadi unsur logam dengan menggunakan reduktor maupun elektrolisis. Zat reduktor yang dapat
digunakan adalah karbid, hidrogen, logam aktif atau dengan cara elektrolisis. Pemilihan reduktor ini bergantung pada kereaktifan setiap zat. Semakin
reaktif logam, semakin sukar direduksi sehingga diperlukan reduktor yang lebih kuat. Logam yang kereaktifannya kecil, seperti tembaga dan emas
dapat direduksi hanya dengan pemanasan. Logam dengan kereaktifan sedang, seperti besi, nikel, dan timah, dapat direduksi dengan menggunakan
karbon. adapun logam yang kereaktifannya tinggi, seperti magnesium dan aluminium, dapat direduksi dengan elektrolisis. Untuk mengikat pengotor
seringkali ditambahkan fluks. Fluks adalah suatu bahan yang dapat mengikat pengotor dan menghasilkan zat yang mudah mencair terak.
Tahap terakhir adalah pemurnian refining logam. Ada beberapa cara pemurnian, di antaranya elektrolisis, distilasi, peleburan ulang, dan pemurnian
zona. Elektrolisis biasanya digunakan untuk memurnikan tembaga dan nikel.
Gambar 3.22
Tembaga digunakan sebagai kabel list r ik.
Sumber : Science Discover y, 1 9 9 1
Phytomining pr oses penambangan logam dengan
menggunakan t anaman t elah dicoba di Califor nia, t anaman
Str eptanthus polygaloides dit anam pada t anah yang
banyak mengandung nikel. Tanaman t er sebut menyer ap
nikel hingga 1 dar i massa ker ingnya. Tanaman dibakar
menjadi abu bio-or es, lalu dilebur unt uk menghasilkan
logamnya nikel. Pr oses pembakar an t anaman menjadi
abu menghasilkan ener gi yang digunakan unt uk menjalankan
gener at or list r ik pada pr oses ekst r aksi.
Par a penelit i sedang mengembangkan kemungkinan
phytomining unt uk logam, seper t i t alium, t imbal, kobalt ,
dan emas.
F a k t a
K i m i a
Phyt omining
Sumber : http:www.epa.gov
