atau pun secara elektrikal mengakibatkan elektron berada pada energi tertinggi E2 , elektron ini cenderung kembali kekeadaan dasar E1 ketika elektron
kembali ke keadaan dasar stabil, energi dipancarkan dan energi itu sama dengan perbedaan energi antara keadaan dasar dan keadaan tereksitasi, Pengukuran
konsentrasi elemen dapat dilihat dari hubungan linearitas antara intensitas radiasi dengan konsentrasi unsur yang diperoleh dari kurva kalibrasi. Twyman R.M,
2005
Berdasarkan latar belakang tersebut peneliti tertarik membuat judul “Penentuan kualitas Aluminium Ingot dengan menghitung kadar Fe, Si dan Cu
Menggunakan Spektrometer Emisi”.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan pertimbangan tersebut diatas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:
- dengan pengukuran kadar Fe, Si, dan Cu apakah aluminium Ingot yang
dianalisa memiliki kualitas yang baik. -
apakah aluminium ingot sesuai dengan Standar Industri jepang JIS.
1.3. Pembatasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada pengukuran logam besi Fe, Silika Si, Cuprum Cu pada sampel aluminium ingot, hal ini dikarenakan elemen ini menentukan
kemurnian kualitas aluminium ingot, dan element ini dikontrol dalam proses produksi.
Universitas Sumatera Utara
1.4. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui konsentrasi Fe, Si dan Cu dalam aluminium ingot, mengetahui kualitas kemurnian aluminium ingot dan mengetahui kualitas grade
aluminium ingot sesuai dengan standar industri jepang JIS.
1.5. Manfaat Penelitian
Memberikan informasi mengenai kemurnian aluminium ingot yang dihasilkan dengan cara mengetahui kualitas grade aluminium ingot, sesuai dengan
standar industri jepang JIS, dan juga mengetahui konsentrasi Fe, Si dan Cu dalam aluminium ingot.
1.6. Lokasi Penelitian dan Pengambilan Sampel
- Sampel diambil dari pencetakan produksi aluminium ingot yang di
lakukan di Smelter Casting PT.Inalum. -
Sampel dianalisa di laboratorium PT.Inalum SQA.
1.7. Metodologi Penelitian
-
Sampel yang digunakan adalah sampel Aluminium Ingot.
- Penentuan kadar ion Besi Fe, Silika Si dan Cuprum Cu pada sampel,
di ukur menggunakan alat Spektrometer emisi.
- Acuan Penentuan kualitas Aluminium ingot berdasarkan aturan standar
industri jepang JIS.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 ALUMINIUM
Aluminium ialah unsur kimia dengan lambang Al dan nomor atomnya 13, aluminium adalah logam yang paling berlimpah dan unsur paling melimpah
ketiga dalam kerak bumi, setelah oksigen dan silikon sekitar 8 berat dari permukaan padat bumi, aluminium terlalu reaktif secara kimia terjadi secara
alami sebagai logam bebas, sebaliknya, ditemukan dikombinasikan dalam lebih dari 270 mineral yang berbeda, bijih utama dari aluminium adalah bauksit,
campuran aluminium oksida terhidrasi dan oksida besi terhidrasi.
2.1.1 Karakteristik dan Kegunaannya.
Aluminium adalah logam non besi paling banyak digunakan, aluminium hampir selalu berbentuk paduan, dan dapat meningkatkan sifat mekanik, terutama
ketika diperlembut, sebagai contoh, aluminium foil umum dan kaleng minuman adalah paduan dari 92 sampai 99 aluminium, paduan utama tembaga, seng,
magnesium, mangan, dan silikon dan tingkat logam lainnya berada dalam kisaran beberapa persen berat, adapun kegunaan logam aluminium adalah :
- Transportasi mobil, pesawat, truk, mobil kereta api, kapal laut, sepeda,
sebagai lembaran, tabung, penangkaian, kemasan kaleng, foil, konstruksi jendela, pintu, dinding, kawat bangunan, berbagai macam barang rumah
tangga, dari peralatan memasak untuk tongkat bisbol, jam tangan, tiang penerangan jalan, tiang-tiang kapal berlayar, tiang berjalan, dll, kulit
elektronik terluar konsumen, juga pada kasus fotografi misalnya alat fotografi peralatan.
Universitas Sumatera Utara
- Listrik jalur transmisi untuk distribusi listrik baja dan magnet super
kemurnian aluminium 99,980 sampai 99,999 , yang digunakan dalam elektronik dan compact disc CD, heat sink untuk peralatan
elektronik seperti transistor dan central processing unit CPU, media material logam tembaga inti terbungkus laminasi digunakan dalam
kecerahan tinggi pencahayaan Ligh Emitting diodes LED. bubuk aluminium digunakan dalam cat, dan kembang api seperti bahan bakar
roket padat dan termit, aluminium dapat direaksikan dengan asam klorida atau dengan sodium hidroksida untuk menghasilkan gas hidrogen.
- Untuk koin berbagai negara, termasuk Perancis, Italia, Polandia, Finlandia,
Rumania, Israel, dan bekas Yugoslavia, telah mengeluarkan paduan aluminium atau aluminium-tembaga, beberapa model gitar olahraga
aluminium berlian piring pada permukaan instrumen, biasanya baik krom atau hitam, kramer guitars dan travis bean keduanya dikenal karena telah
menghasilkan gitar dengan leher yang terbuat dari aluminium, yang memberikan instrumen suara yang sangat berbeda.
Wikipedia,2012
2.1.2. Sejarah Aluminium
Pada jaman yunani kuno dan romawi, garam aluminium digunakan sebagai untuk membalut luka, dimana alumina masih digunakan sebagai obat penahan
darah, pada 1761, Guyton de Morveau menyarankan untuk menggunakan alumine dasar, pada 1808, Humphry Davy mengidentifikasi adanya logam
aluminium, lalu logam ini pertama kali diproduksi pada tahun 1825 dalam bentuk yang tidak murni oleh fisikawan Denmark Hans Christian dan ahli kimia
Orsted, reaksinya aluminium klorida anhidrat dengan campuran potasium, menghasilkan gumpalan logam tampak mirip dengan timah.
Friedrich Wohler menyadari percobaan dan dikutip mereka, tapi setelah mengulangi percobaan dari Orsted ia menyimpulkan bahwa logam ini adalah
Universitas Sumatera Utara
kalium murni, dia melakukan percobaan serupa pada tahun 1827 dengan aluminium klorida anhidrat, pencampuran dengan kalium dan menghasilkan
aluminium. wohler biasanya dibuat dengan mengisolasi aluminium latin alumen, tetapi juga Orsted dapat terdaftar sebagai penemunya, selanjutnya
Pierre Berthier menemukan aluminium dalam bijih bauksit dan berhasil memprosesnya.
Prancis Henri Etienne Sainte-Claire Deville memperbaiki metode Wohler di 1846, dan menggambarkan perbaikan dalam sebuah buku pada tahun
1859, Deville mungkin juga dipahami ide tentang elektrolisis dari aluminium oksida terlarut dalam cryolite, Charles Martin Hall dan Paul Heroult telah
mengembangkan proses yang lebih praktis setelah Deville, sebelum proses Hall- Heroult dikembangkan pada akhir 1880-an, aluminium adalah sangat sulit untuk
diekstrak dari berbagai bijih alumina, pada masa itu aluminium murni lebih berharga dari pada emas, sebuah bar dari aluminium yang dipamerkan di
Exposition Universelle dari 1855 Napoleon III dari Perancis untuk jamuan di mana para tamu yang paling dihormati diberi peralatan aluminium, sedangkan
yang lain dibuat dengan emas.
Proses Heroult dikembangkan pada 1889 di Swiss pada Aluminium Industri, sekarang Alcan, dan di Inggris Aluminium, sekarang Luxfer Group dan
Alcoa.
Pada 1888 Karl Joseph Bayer, seorang ahli kimia Austria, mengembangkan dan mematenkan metode untuk memisahkan alumina dari
boxite, Saat ini, proses Bayer adalah metode dominan di seluruh dunia untuk produksi alumina, pada dasarnya, proses bayer terdiri dari empat tahap :
1. Ekstraksi : pertama bauksit pada tanah sebagian kecil halus dan kemudian
diaduk dengan NaOH, dengan tekanan antara 6 dan 8 bar dan suhu sekitar 180C selama beberapa jam dengan demikian soda alkali mengekstrak
alumina dari bauksit, karena memproduksi natrium aluminat, reaksi yang
Universitas Sumatera Utara
konsentrasi lain dari bauksit tidak larut dan dengan demikian memicu pada bagian bawah tangki karena lumpur merah.
2. pemisahan dari lumpur : alkali di atas lumpur merah disaring dan dipompa
ke tangki dekomposisi. 3.
Dekomposisi: alkali yang didinginkan dengan sekitar 60C dan diaduk terus- menerus, dengan demikian, alumina trihydrate padat presipitat.
4. calsination: kalsinasi dalam fluidized bed pembakaran hidrat alumina
tergantung di udara terkompresi, pada sekitar 1300C air kristalisasi akan dihapus untuk meninggalkan alumina dengan kurang dari 0,1 kotoran
dalam bentuk struktural sesuai untuk produksi elektrolitik dari aluminium.
2.2. PEMBUATAN ALUMINIUM
Bahan baku utama pembuatan aluminium adalah alumina dan karbon, alumina diperoleh dari pengolahan biji bauksid melalui proses bayer, reaksi keseluruhan
pada industri elektrolisis alumina dengan menggunakan anoda karbon adalah sebagai berikut:
2 Al
2
O
3
l + 3 C s 4 Al l + 3 CO
2
g
reaksi ini berlangsung pada temperatur sekitar 977 °C, beda potensial 1,18 volt.
Module Pelatihan, 2003.
Pembuatan aluminium harus dikontrol, masalah yang sering dihadapi dalam menjaga kualitas aluminium ingot ada pada saat proses produksi, mematikan pot
dilakukan bila kondisi pot sudah memburuk dan tidak memungkinkan untuk dioperasikan lagi, tanda-tanda pot reduksi mulai memburuk diantaranya :
- Kadar Fe atau Si dalam metal cair naik dan tidak bisa diturunkan kembali, bila
blok katoda retak atau berlubang, baja kolektor bar di bawah block katoda dapat tererosi dan larut di dalam metal cair, menyebabkan kandungan Fe di
dalam metal cair naik. -
Demikian pula bila dinding samping tererosi, Si yang terkandung di dalam bata isolasi isolite brick akan melarut, sehingga kandungan Si di dalam metal
Universitas Sumatera Utara
aluminium naik, menyebabkan kualitas metal yang dihasilkan turun, bila erosi dan lubang yang terjadi ini tidak bisa ditanggulangi dengan baik, pot bisa
mengalami kebocoran.
Aluminium membentuk ikatan kimia yang kuat dengan oksigen, dibandingkan dengan logam lainnya, sulit untuk mengekstrak dari bijih, seperti
bauksit, karena reaktivitas aluminium yang sangat tinggi dan titik leleh tinggi dari sebagian besar bijih tersebut, sebagai contoh, reduksi langsung dengan karbon,
seperti yang digunakan untuk menghasilkan besi, bukan kimiawi dimungkinkan karena aluminium adalah bahan pereduksi kuat dari karbon, langsung
carbothermic pengurangan dapat dilakukan dengan menggunakan karbon dan Al
2
O
3,
ini lebih lanjut dapat menghasilkan logam aluminium pada suhu 1900-2000 ° C.
Proses ini masih dalam pengembangan, tetapi membutuhkan lebih sedikit energi dan menghasilkan lebih sedikit CO
2
dari proses Hall-Heroult, proses industri utama untuk ekstraksi aluminium, peleburan alumina elektrolit awalnya
biaya terlalu sebagian karena titik lebur tinggi, alumina, atau aluminium oksida, sekitar 2.000 ° C 3,600 ° F, banyak mineral, bagaimanapun, akan larut ke
dalam mineral sudah cair kedua, bahkan jika suhu mencair secara signifikan lebih rendah dari titik leleh mineral pertama.
Cryolite Molten ditemukan untuk melarutkan alumina pada temperatur spesifik lebih rendah dari titik leleh alumina murni tanpa mengganggu dalam
proses peleburan, Dalam proses Hall-Heroult, alumina pertama dilarutkan dalam cryolite cair dengan kalsium fluorida dan kemudian dikurangi menjadi
electolytically aluminium pada suhu antara 950 dan 980 ° C 1.740 sampai 1.800 ° F. Cryolite adalah senyawa kimia dari aluminium dan natrium fluorida:
Na
3
AlF
6
. Meskipun cryolite ditemukan sebagai mineral di Greenland, bentuk sintetis yang digunakan dalam industri. Oksida aluminium itu sendiri diperoleh
dengan penyulingan bauksit dalam proses.
Universitas Sumatera Utara
Jadi dibandingkan dengan semua logam lain, aluminium menunjukkan keuntungan yang signifikan melalui penghematan energi selama proses, aplikasi
dan daur ulang, oleh karena itu, aluminium telah menjadi alternatif serius untuk logam struktural klasik untuk aplikasi di bidang bangunan dan konstruksi,
transportasi, wadah dan kemasan, karakteristik lain yang menarik dari aluminium adalah konduktivitas yang baik listriknya, dibandingkan berdasarkan berat itu
lebih unggul semua logam lainnya, karena tidak dapat magnet, aluminium banyak digunakan dalam konduktivitas, membuatnya dalam bahan yang ideal untuk
enginer dan penukar panas. Shakhashiri,2008
Bahan baku utama untuk bahan untuk produksi industri aluminium disebut bauksit, dinamai desa Les Baux di selatan Perancis, pada 1822 para Berthier
Prancis menemukan ada mineral kemerahan yang mengandung sekitar 50 aluminium oksida yang disebut sebagai alumina, bauksit dapat ditemukan di
setiap benua, terutama di daerah tropis dan dekat dengan permukaan tanah, sumber daya terbesar, yang secara ekonomi menarik, terletak di Guinea dan
Australia, pertambangan tahunan saat ini 80-100 juta ton tetap konstan.
2.3 Standar kualitas aluminium
