BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Proses Elektrolisa Aluminium
Aluminium adalah unsur melimpah ketiga yang terbanyak dalam kerak bumi sesudah Oksigen dan Silikon, mencapai 8,2 dari massa total. Keberadaannya
umumnya bersamaan dengan silikon dalam aluminosilikat dari feldspar dan mika dan di dalam lempung, yaitu produk pelapukan batuan tersebut. Bijih yang paling
penting untuk produksi aluminium ialah Bauksit, yaitu aluminium oksida terhidrasi yang mengandung 50 sampai 60 persen Al
2
O
3
; 1 sampai 20 persen Fe
2
O
3
; 1 sampai 10 persen Silika; sedikit sekali titanium, zirconium, vanadium, dan oksida logam transisi lain; dan sisanya sekitar 20 sampai 30 persen adalah air.
Bauksit dimurnikan melalui proses bayer, yang mengambil manfaat dari fakta bahwa oksida amfoter larut dalam basa kuat tetapi Besi III oksida tidak. Bauksit
mentah dilarutkan dalam natrium hidroksida
Al
2
O
3 s
+ 2OH
−
aq
+ 3H
2
O l → 2AlOH
4
−
aq
Dan dipisahkan dari besi oksida terhidrasi serta zat asing tak terlarut lainnya dengan penyaringan. Aluminium oksida terhidrasi murni mengendap bila larutan
didinginkan sampai lewat-jenuh dan dipancing dari produk:
2AlOH
4
−
aq
→ Al
2
O
3
.3H
2
O
s
+ 2OH
−
aq
Universitas Sumatera Utara
iii Air hidrasi dibuang melalui proses kalsinasi pada suhu tinggi yaitu sekitar
1200
o
C. Dibanding dengan tembaga, besi, emas, dan timbal yang telah dikenal
sejak zaman kuno, aluminium relatif merupakan pendatang baru. Sir Humphry Davy menemukannya sebagai aloi besi dan membuktikan sifat-sifat logamnya
pada tahun 1809. Materi ini pertama kali dibuat dalam bentuk relatif murni oleh H. C. Oersted pada tahun 1825, melalui reduksi aluminium klorida dengan
amalgam kalium yang dilarutkan dalam merkurium: AlCl
3s
+ 3 KHg
x l
→ 3 KCl
s
+ AlHg
3xl
Sesudah itu merkurium dipisahkan dengan penyulingan. Aluminium terutama masih sekadar menjadi bahan penelitian di laboratorium sampai tahun 1886,
ketika Charles Hall di Amerika Serikat lulus lulusan Oberlin College yang berusia 21 tahun dan Paul Heroult berkebangsaan Perancis, berusia sama secara
sendiri-sendiri atau terpisah menemukan proses yang efisien untuk memproduksinya. Pada tahun 1990-an produksi aluminum di seluruh dunia yang
menggunakan proses Hall-Heroult mencapai sekitar 1,5 x 10
7
ton metrik. Proses Hall-Heroult melibatkan pengendapan aluminium secara katodik,
dari lelehan kriolit Na
3
AlF
6
yang mengadung Al
2
O
3
terlarut, dalam sel elektolisis. Setiap sel terdiri dari kotak baja persegi panjang yang panjangnya
sekitar 6 meter, lebar 2 meter, dan tinggi 1 meter, yang berfungsi sebagai katoda, dan grafit pejal sebagai anoda yang mencuat melewati atap sel sehingga ke bak
lelehan kriolit. Oxtoby, 1999
Universitas Sumatera Utara
iv Logam aluminium pertama kali dibuat dalam bentuk murni oleh Oersted,
pada tahun 1825, yang memanaskan ammonium klorida dengan amalgam kalium- raksa. Pada tahun 1854, Henri Sainte-Claire Deville membuat aluminium dari
natrium-aluminium klorida dengan jalan memanaskannya dengan logam natrium. Pada tahun 1886, Charles Hall mulai memproduksi aluminium dengan proses
skala besar seperti sekarang, yaitu melalui elektrolisis alumina di dalam kriolit lebur. Pada tahun itu pula, Paul Heroult mendapat paten Perancis untuk proses
serupa dengan proses Hall. Hingga pada tahun 1893, produksi aluminium menurut cara Hall ini sudah sedemikian meningkat, sehingga harganya sudah
jatuh menjadi 4,40 per kilogram. Industri ini berkembang dengan mantap, berdasarkan suatu pasaran yang sehat dan berkembang atas dasar penelitian
mengenai sifat-sifat aluminium dan cara-cara pemakaian yang ekonomis bagi bahan itu. Aluminium adalah salah satu logam nonfero yang paling penting.
Logam aluminium dibuat melalui reduksi elektrolitik alumina murni di dalam penangas kriolit lebur. Ada dua jenis sel yang digunakan dalam proses
Hall-Herault, yaitu sel yang menggunakan seperangkat anoda yang telah dipanggang terlebih dahulu prapanggang dan anoda yang memanggang sendiri
swapanggang atau anoda Soderberg. Pada kedua jenis ini, anoda disuspensi dari superstruktur yang menjulur keluar melalui lubang sel dan dihubungkan
dengan batangan penghantar anoda yang dapat bergerak sehingga posisi vertikalnya dapat diatur. Blok-blok anoda yang prapanggang dibuat dari
campuran kokas migas kalsinasi berkadar abu rendah dengan pitch atau ter dan dicetak dalam preshidraulik, kemudian dipanggang sampai suhu mencapai
1100
o
C. Austin, G.T.,1996
Universitas Sumatera Utara
v
2.2. Sifat dan Kegunaan Aluminium 2.2.1. Sifat Aluminium
Kategori